恆星是最眾所周知的天體，並且代表著最基礎的星系構成。星系中的恆星的年齡，分佈和組成描繪了這一星系的歷史，動力和演變過程。除此之外，恆星是產生例如碳，氮，氧等重元素的原因，他們的特徵和那些聚結於他們周圍的行星系的特點一脈相通。因此，有關恆星的起源，壽命和死亡的研究是天文學領域的中心。
恆星的形成
恆星在塵埃雲中產生並且遍佈於絕大部分的星系。一個眾所周知的塵埃雲是獵戶座星雲。在這些星雲深處的湍流引起了質量足夠大，可以讓氣體和塵埃在引力吸引下坍縮的結點。隨著星雲的坍縮，結點中心的物質開始升溫。現在被稱為原恆星 而將來會發展成恆星正是正在坍縮中的星雲中心的熱核。恆星形成三維計算機模型預言了坍縮氣體和灰塵的旋轉雲可能會分裂成兩到三團，這就解釋了為什麼銀河中的大部分恆星都成雙成對或處在聚星群中。
隨著星雲的坍縮，高溫高密度的核構成並開始聚集灰塵和氣體。不是所有的這些物質都以成為恆星的一部分結束—剩餘的灰塵可能成為行星，小行星，彗星，也有可能繼續作為灰塵。
在某些情況下，星雲可能並不會在穩定的速度下坍縮。在2004年1月，一位天文愛好者，詹姆斯.麥克尼爾（James Mcneil），發現了一團小星雲出人意料的出現在了獵戶座星雲梅西耶78附近。當世界各地的觀測者們將他們的觀測儀器指向麥克尼爾發現的小星雲時，他們發現了一些有趣的東西—它的亮度表現出變化。NASA錢德拉X射線望遠鏡的觀測給出了一個可能的解釋：年輕恆星的磁場與其周圍的氣體之前的相互作用力造成了其亮度的偶然增長。
主序星
一顆和太陽一樣大的恆星從坍縮之初到成年期需要5千萬年。我們的太陽會保持在成熟階段(在赫茲普龍-羅素圖裡所展示的主序中)大概100億年。
恆星由氫核聚變提供燃料，在其內部深處形成氦。從中心區域外流的能量提供了恆星在自身重量下坍縮和其發光所需的能量。
根據赫茲普龍-羅素圖裡所展示的，主序星跨越了大範圍的廣度和顏色，並可以根據這些特徵分類。最小的恆星（紅矮星）可能只有太陽質量的10%，溫度在3000-4000k之間，放射的能量也只有太陽的0.01%。雖然紅矮星身材矮小，他們是宇宙中數量最多的恆星，其壽命也長達100億年。
另一方面，質量最大的恆星（特超巨星）比太陽要重100多倍，並且其表面溫度高於30000K。特超巨星放射的能量是太陽的成百上千倍，但其壽命只有短短的幾百萬年。儘管人們認為像特超巨星這樣極大的恆星在早期宇宙裡廣為存在，現在他們極度稀少—整個銀河系裡只有少數。
恆星和它們的命運
總而言之，恆星越大，他們的壽命也就越短,不過除了最大的恆星外，大部分的恆星都有數十億年的壽命。當一個恆星燃盡了其內核的全部氫元素，核反應也就停止了。內核在被剝奪了支持其所需要的能量生產後，它將開始向內部坍縮並且溫度升高。此時內核的外部仍有氫存在，所以氫的核聚變仍然在內核的周圍進行，越來越熱的內核將會把恆星的外層往外推。這將會導致恆星外層的膨脹和冷卻，並且向紅巨星轉變。
如果恆星的質量足夠大，坍縮的核就有可能變得足夠熱以支持新的核反應。這一新核反應將會消耗氦，並且產生多種更重（到鐵為止）的元素的元素。但是這種反應只提供了暫時的“緩刑”，恆星內部的核反應將變得越來越不穩定—有時劇烈，有時則熄滅。這一變化會造成恆星脈動，拋出自己的外層，並且被一層由氣體和塵埃構成的包圍層籠罩。而接下來發生的則取決於核的大小。
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