Når man ser på stjernehimmelen, vil man snart legge merke til at stjernene har forskjellig farge. Nærmere undersøkelser forteller også at stjernene har vidt forskjellige lysstyrker, temperaturer, masser og størrelser: Mens nøytronstjerner har klart å presse opptil det dobbelte av Solens masse inn i en kule med diameter på 20 km og så stor tetthet at en sukkerbit veier like mye som en km med vann, er enkelte røde superkjemper så store at de hadde slukt store deler av Solsystemet dersom de hadde blitt plassert i Solens posisjon. Eksemplene representerer ulike stadier i én stjernes liv. Stjerner sender ut enorme mengder med energi, og fordi de ikke er evighetsmaskiner, er de nødt til å utvikle seg etterhvert som energireservene brukes opp. Som vi skal se, tar det fra noen millioner til mange milliarder år for en stjerne å brenne opp sin hovedenergikilde. Følgelig er stjernene tilsynelatende uforanderlige for oss mennesker som kun har knapt 100 år på å se etter endringer.
Det at vi observerer at mange stjerner pulserer, andre kvitter seg med masse og noen eksploderer som novaer eller supernovaer er meget sterke bevis for at stjerner faktisk utvikler seg.
Solens er en "middels" stjerne. Siden tall forbundet med stjernenes masser, energier og størrelser er enorme, er det mer praktisk å bruke solare enheter. Solens masse er uforestillbare 2x1027 tonn. Den skinner med en lysstyrke på 3,86x1026 watt og er 1 392 000 km i diameter. På overflaten er temperaturen 5770 K, i sentrum ca. 15 millioner K. Energien Solen stråler ut på ett sekund, ville vært nok til å dekke det norske strømforbruket i 855 millioner år.
Andre stjerner har masser fra 0.08 til minst 120 solmasser og lysstyrker fra en milliontedel til 10 millioner ganger Solens lysstyrke. Det er langt flere stjerner med liten masse enn med stor. I hele vår galakse, Melkeveien, er det bare noen ganske få stjerner med mer enn 100 solmasser, mens stjerner med rundt én solmasse forekommer i milliarder. P.g.a. at stjernene med stor masse har opptil 1013 ganger så høy luminositet som de letteste stjernene, ser vi likevel relativt mange stjerner med stor masse. De mest lyssterke (og dermed mest massive) stjernene kan observeres i andre galakser ut til avstander på minst 50 millioner lysår.
Vanlige stjerner, kjempestjerner og hvite dverger har alle bestemte plasseringer i HR-diagrammet som vist i Fig. 1. Antall stjerner som observeres i de ulike posisjonene i HR-diagrammet, forteller oss hvor sannsynlig det er at stjerner kan få temperaturer og lysstyrker som svarer til disse posisjonene. Siden majoriteten av stjernene ligger på hovedserien, er det mest sannsynlig at stjernene befinner seg nettopp der. Dette betyr at stjernene lever mesteparten av sitt liv på hovedserien. Levetiden som kjemper og superkjemper er betydelig kortere, mens levetiden i områdene mellom hovedserien og kjempene og mellom hovedserien og området med hvite dverger må være svært kort siden det er ekstremt få stjerner der.