目前人类观察到的恒星，大约有30万亿亿个，这个数量，比地球上的所有海滩和沙漠里的总沙粒数更多，这大大增加了在地球以外的其他世界发现外星生命的可能性。太阳就是最接近地球的恒星，其次是处于半人马座的比邻星，它发出的光到达地球需要4.3年。
恒星是茫茫宇宙中除太阳、月亮和少数行星之外最引人注目的天体。早在上古时代，人们就对恒星充满了好奇与幻想，中外都流行着非常动人的神话传说。然而，直到望远镜出现后， 人们才对恒星有了最基本的认识，了解到恒星在天空中并不是恒定不变的。到了2 0世纪初， 爱因斯坦发表了著名的质能关系，人们对原子核反应所产生的巨大能量逐步认识，知道了恒星能量的来源，才渐渐认识到恒星本身也有生命周期，它们像人一样会出生、生长、老去直至死亡。
天文学家经由观测恒星的光谱、光度和在空间中的运动，可以测量恒星的质量、年龄、金属量和许多其他的性质。恒星的总质量是决定恒星演化和最后命运的主要因素。其他特征，包括 直径、自转、运动和温度，都可以在演变的历史中进行测量。描述许多恒星的温度对光度关系的图，也就是赫罗图（HR图），可以测量恒星的年龄和演化的阶段。
恒星的颜色和在普通蓝紫波段的主要光谱特征：
O型﹕蓝白色。紫外连续谱强。有电离氦﹑中性氦和氢线﹔二次电离碳﹑氮﹑氧线较弱。如猎户座ι(中名伐三)。
B型﹕蓝白色。氢线强﹐中性氦线明显﹐无电离氦线﹐但有电离碳﹑氮﹑氧和二次电离硅线。如大熊座η(中名摇光)。
A型﹕白色。氢线极强﹐氦线消失﹐出现电离镁和电离钙线。如天琴座α(中名织女一)。
F型﹕黄白色。氢线强﹐但比A型弱。电离钙线大大增强变宽﹐出现许多金属线。如仙后座β(中名王良一)。
G型﹕黄色。氢线变弱﹐金属线增强﹐电离钙线很强很宽。如太阳﹑天龙座β(中名天棓三)。
K型﹕橙色。氢线弱﹐金属线比G型中强得多。如金牛座α(中名毕宿五)。
M型﹕红色。氧化钛分子带最突出﹐金属线仍强﹐氢线很弱.
R和N型﹕橙到红色。光谱同K和M型相似﹐但增加了很强的碳和氰的分子带。后来把它们合称为碳星﹐记为C。如双鱼座19号星。
S型﹕红色。光谱同M型相似﹐但增加了强的氧化锆分子带﹐常有氢发射线。如双子座R。
深邃夜空亮星之所以亮是因为它们的光度较高且/或离地球距离较近。由于目视星等并没有实际的物理学意义，于是天文学家制定了绝对星等来描述星体的实际发光本领。假想把星体放在距离10秒差距（即32.6光年，秒差距亦是天文学上常用的距离单位，1秒差距=3.26光年）远的地方，所观测到的视星等，就是绝对星等了。通常绝对星等以大写英文字母M表示。 以下是51颗在可见光波段从地球看起来最明亮的独立的恒星绝对星等列表。此处只列出前51颗（包括太阳）。
观测发现，有些恒星的光度、光谱和磁场等物理特性都随时间的推移发生周期的、半规则的或无规则的变化。这种恒星叫作变星。变星分为两大类：一类是由于几个天体间的几何位置发生变化或恒星自身的几何形状特殊等原因而造成的几何变星；一类是由于恒星自身内部的物理过程而造成的物理变星。
几何变星中，最为人们熟悉的是两个恒星互相绕转（有时还有气环或气盘参与）因而发生变光现象的食变星（即食双星）。
物理变星，按变光的物理机制，主要分为脉动变星和爆发变星两类。脉动变星的变光原因是：恒星在经过漫长的主星序阶段以后（见赫罗图），自身的大气层发生周期性的或非周期性的膨胀和收缩，从而引起脉动性的光度变化。理论计算表明脉动周期与恒星密度的平方根成反比。因此那些重复周期为几百乃至几千天的晚型不规则变星、半规则变星和长周期变星都是体积巨大而密度很小的晚型巨星或超巨星周期约在1～50天之间的经典造父变星和周期约在，0.05～1.5天之间的天琴座RR型变星（又叫星团变星），是两种最重要的脉动变星。
爆发变星按爆发规模可分为超新星、新星、矮新星、类新星和耀星等几类。超新星的亮度会在很短期间内增大数亿倍，然后在数月到一、二年内变得非常暗弱。暂时多数人认为这是恒星演化到晚期的现象。超新星的外部壳层以每秒钟数千乃至上万公里的速度向外膨胀，形成一个逐渐扩大而稀薄的星云；内部则因极度压缩而形成密度非常大的中子星之类的天体。最著名的银河超新星是中国宋代（公元1054年）在金牛座发现的“天关客星”。
褐矮星（brown dwarf）是构成类似恒星，但质量不够大，不足以在核心点燃聚变反应的气态天体。其质量在恒星与行星之间。褐矮星是质量介于最小恒星与最大行星之间的天体。
白矮星（White Dwarf，也称为简并矮星）是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小，因此被命名为白矮星。白矮星是演化到末期的恒星，主要由碳构成，外部覆盖一层氢气与氦气。白矮星在亿万年的时间里逐渐冷却、变暗，它体积小，亮度低，但密度高，质量大。
对于大质量的恒星，如质量大于8倍太阳质量恒星，由于质量巨大，在它们演化到后期时，当核心区硅聚变产物-铁-56积攒到一定程度时，往往会发生大规模的爆发。这种爆炸就是超新星爆发。现已证明，1572年和1604年的新星都属于超新星。在银河系和许多河外星系中都已经观测到了超新星，总数达到数百颗。可是在历史上，人们用肉眼直接观测到并记录下来的超新星，却只有6颗。由于在一个星系中超新星是很少见的事件，银河系大约每隔50年发生一次，为了得到良好的研究超新星的样本需要定期检测许多星系。2016年1月，中国科学家观测到最强超新星，是太阳亮度5700亿倍。
造父变星（Cepheid variable star）是一类高光度周期性脉动变星，也就是其亮度随时间呈周期性变化。因典型星仙王座δ（中文名造父一）而得名。由于根据造父变星周光关系可以确定星团、星系的距离，因此造父变星被誉为“量天尺”。
恒星并非平均分布在星系之中，多数恒星会彼此受引力影响而形成聚星，如双星、三合星、甚至形成星团等由数万至数百万计的恒星组成的恒星集团。当两颗双星的轨道非常接近时，其引力作用或会对它们的演化产生重大的影响，例如一颗白矮星从它的伴星获得吸积盘气体成为新星。
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