À mesure qu’ISON se rapprochait du Soleil, sa structure glacée, composée principalement d’eau gelée, de dioxyde de carbone et de méthane, a commencé à se réchauffer rapidement. Cela a provoqué la libération de gaz et de poussière par la comète, créant une queue brillante qui pouvait être vue depuis la Terre avec des jumelles ou de petits télescopes.
Cependant, l'immense chaleur et le rayonnement du Soleil ont dominé la structure de la comète. Les scientifiques et les observateurs observant la comète de près ont remarqué une diminution de sa luminosité et un changement dans son apparence à mesure qu’elle approchait du périhélie. Au lieu de survivre à la rencontre rapprochée et d’en ressortir intact, ISON s’est brisé en plusieurs morceaux en raison de l’intense rayonnement solaire et des forces de marée.
Au lieu de survivre à son contact avec le Soleil et de poursuivre son voyage, la comète C/2012 S1 (ISON) s'est fragmentée et s'est désintégrée dans des conditions extrêmes à proximité du Soleil. Ce sort n’est pas rare pour les comètes qui s’aventurent trop près du Soleil.