HR-diagrammet - klassifisering av stjärnor
Om man ritar in ett antal stjärnor i ett diagram som har yttemperatur på ena axeln och ljusstyrka på andra axeln, får man ett Hertzsprung-Russell-diagram, förkortat HR-diagram.
I diagrammet ser man tydligt sambandet mellan ljusstyrka och yttemperatur. Ljusstyrkan kan man räkna ut om man mäter stjärnans skenbara ljusstyrka på himlen och vet avståndet till den. Yttemperaturen får man från färgen på stjärnan . Genom att titta efter var en stjärna befinner sig i HR-diagrammet och använda sig av olika modellräkningar kan man avslöja mycket om dess liv: hur gammal den är, hur stor den är, hur länge den har levt, vad som har hänt den tidigareHR-Diagram och vad som kommer att hända i framtiden. Allt eftersom stjärnorna genomgår olika faser av sitt liv flyttar de sig runt i HR-diagrammet efter mer eller mindre komplicerade mönster.

De flesta stjärnor ligger på ett band som löper diagonalt tvärs över diagrammet. Detta band kallas för huvudserien, och det är där stjärnorna tillbringar största delen av sitt liv. De befinner sig då i jämvikt och producerar energi genom att omvandla väte till helium. På huvudserien ligger stjärnorna sorterade efter hur tunga de är. De tyngsta stjärnorna är heta och ljusstarka, och finns uppe till vänster i diagrammet, medan de små och ljussvaga stjärnorna finns nere till höger. Vår egen sol är en medelstor stjärna och befinner sig i mitten av huvudserien.
Ovanför huvudserien finns jättestjärnorna. Det är åldrade stjärnor som gjort slut på sitt förråd av väte inne i centrum och därför svält upp till jättar. I centrum på dessa jättar omvandlas helium till kol, syre och andra tyngre grundämnen. Sådana kärnreaktioner ger inte lika mycket energi och därför tillbringar en stjärna betydligt kortare tid som jätte än vad den tillbringade på huvudserien.

Stjärnor som ligger under huvudserien är döda stjärnor som kallas för vita dvärgar. Hos dem pågår inte längre några kärnreaktioner, de svalnar därför av och försvinner ur HR-diagrammet nere till höger.