Teoriza-se que nos primeiros tempos do sistema solar, Vesta era tão quente que o seu interior derreteu. Isto resultou numa diferenciação planetária do asteroide. Provavelmente tem uma estrutura em camadas: um núcleo metálico de níquel-ferro coberto por uma camada (manto) de olivina. A superfície é de rocha basáltica, originária a partir de antigas erupções vulcânicas. A atividade vulcânica não existe hoje.

Em 16 de julho de 2011 a sonda da NASA Dawn entrou em órbita ao redor de Vesta para uma exploração de um ano. A Dawn saiu da órbita de Vesta em 4 de setembro de 2012 para viajar a Ceres.