Итальянским астрономом Джузеппе Пьяцци 1 января 1801 года, в Палермской астрономической обсерватории была открыта карликовая планета. Она была обнаружена в ближайшем к Земле поясе астероидов внутри Солнечной системы и получила название в честь богини плодородия Цереры.

Некоторое время Церера рассматривалась как полноценная планета Солнечной системы. В 1802 году она была классифицирована как астероид, но продолжала считаться планетой еще несколько десятилетий, а по результатам уточнения понятия «планета» Международным астрономическим союзом 24 августа 2006 года на XXVI Генеральной Ассамблее МАС была отнесена к карликовым планетам.

При диаметре около 950 километров Церера является крупнейшим и наиболее массивным телом в поясе астероидов, по размерам превосходит многие крупные спутники планет-гигантов и содержит почти треть общей массы пояса. Она имеет сферическую форму, в отличие от большинства малых тел, форма которых из-за слабой гравитации неправильна.

Судя по плотности Цереры, на 20-30 % она состоит из водяного льда. Вероятно, ее недра дифференцированы на каменное ядро и ледяную мантию. Лед обнаружен и на поверхности Цереры. Кроме того, в состав поверхности, вероятно, входят различные гидратированные вещества, а также карбонаты - доломит, сидерит, и богатые железом глинистые минералы - кронстедтит. В 2014 году телескоп Гершель обнаружил вокруг карликовой планеты водяной пар.

С Земли видимый блеск Цереры колеблется от 6,7 до 9,3 звездной величины. Этого мало для того, чтобы можно было различить ее невооруженным глазом. НАСА запустило зонд Dawn для изучения Весты и Цереры 27 сентября 2007 года. Аппарат вышел на орбиту Цереры 6 марта 2015 года. Ученые смогут исследовать ее в течение 16 месяцев.

До 2015 года единственным способом изучения Цереры оставались телескопические наблюдения. Регулярно проводились кампании по наблюдению покрытий звезд Церерой, по возмущениям в движении соседних астероидов и Марса уточнялась ее масса.

В январе 2014 года было сообщено об обнаружении вокруг Цереры с помощью инфракрасного телескопа «Гершель» облаков водяного пара. Таким образом, Церера стала четвертым телом Солнечной системы, на котором зафиксирована водная активность. Марсоход Кьюриосити сделал первые в истории снимки Цереры и Весты с поверхности Марса 20 апреля 2014 года.

Качественно новым этапом в изучении Цереры стала миссия АМС Dawn NASA, запущенной 27 сентября 2007 года. В 2011 году «Dawn» вышел на орбиту Весты, и через год отправился к Церере. «Dawn» сделал первые подробные снимки поверхности Цереры 13 января 2015 года. К 8 февраля он находился уже в 118 000 км от Цереры, приближаясь к ней со скоростью 360 км/ч.

НАСА 18 и 25 февраля 2015 года опубликовали детальные снимки карликовой планеты, на которых видны два ярких белых пятна, природа которых сначала была не ясна. В декабре 2015 года был опубликован вывод, что они состоят из гидратированного сульфата магния, но впоследствии другая группа астрономов, работавшая с более точным спектрографом, на основании анализа спектра пришла к заключению, что это карбонат натрия - сода.