A medida que ISON se acercaba al Sol, su estructura helada, compuesta principalmente de agua congelada, dióxido de carbono y metano, comenzó a calentarse rápidamente. Esto provocó que el cometa liberara gas y polvo, creando una cola brillante que podía verse desde la Tierra con binoculares o pequeños telescopios.
Sin embargo, el inmenso calor y la radiación del Sol dominaron la estructura del cometa. Los científicos y observadores que observaron de cerca el cometa notaron una disminución de su brillo y un cambio en su apariencia a medida que se acercaba al perihelio. En lugar de sobrevivir al encuentro cercano y emerger intacto, ISON se rompió en varios pedazos debido a la intensa radiación solar y las fuerzas de marea.
En lugar de sobrevivir a su roce con el Sol y continuar su viaje, el cometa C/2012 S1 (ISON) se fragmentó y desintegró en las condiciones extremas cerca del Sol. Este destino no es raro para los cometas que se acercan demasiado al Sol.