Il diagramma Hertzsprung-Russell è un grafico a dispersione che aiuta a illustrare il ciclo di vita di varie dimensioni di stelle. Traccia quattro caratteristiche principali: colore, magnitudine assoluta, luminosità e temperatura.
Il diagramma H-R è disponibile in due tipi: teorico, che utilizza la magnitudine e la temperatura assolute; e osservazionale, che usa il colore e la luminosità. Molte stelle sul diagramma H-R cadono nella sequenza principale che seguono tutte le stelle nane come il sole. Iniziano dal lato in alto a sinistra del diagramma, che è per le stelle calde e luminose, ma gradualmente si raffreddano. Alla fine, le stelle nane si espandono quando tutto il loro idrogeno viene fuso in elio. Una volta che le stelle iniziano a fondere elio, litio, carbonio e elementi più pesanti, creano più calore e superano la loro attrazione gravitazionale, ma alla fine perdono la capacità di generare calore.
Il diagramma H-R classifica le stelle in cinque tipi: nane bianche, stelle di sequenza principale, subgianti, giganti e supergiganti. Tutte le stelle alla fine lasciano la sequenza principale, con il processo esatto a seconda della loro massa. Ad esempio, stelle più grandi esplodono in una supernova, lasciando un nucleo denso che collassa in una stella di neutroni o in un buco nero. Le stelle più piccole diventano giganti rosse, poi collassano in una nana bianca, che gradualmente brucia. Le stelle nane bianche mancano di luminosità a causa delle loro piccole dimensioni, ma generano molto calore essendo in precedenza il nucleo di una stella che è diventata supernova.
