Gli scienziati usano la temperatura di una stella per classificarla in uno dei sette gruppi principali a cui fanno riferimento le lettere O, B, A, F, G, K e M, in ordine decrescente. All'interno di questi gruppi, le stelle ricevono una classificazione numerica in base alla loro temperatura rispetto ad altre stelle all'interno dello stesso gruppo. Un'ulteriore classificazione indica la luminosità della stella attraverso un numero romano tra I e VIII.
Oltre alla variazione di temperatura, le stelle in diverse classificazioni mostrano anche diverse proprietà di colore, masse, raggi e luminosità. Le stelle nella classificazione più calda, O, appaiono in genere blu e misurano oltre 53.000 gradi Fahrenheit. Scendendo lungo la scala di classificazione, i colori passano dal blu al bianco, al giallo, all'arancione, al rosso. A causa della variazione di colore, le stelle nella classificazione M vengono anche chiamate giganti o nane rosse.
A partire dalla fine del 20 ° secolo, gli scienziati hanno postulato ulteriori classificazioni per le stelle per descrivere nuovi tipi identificati, come le stelle della slitta, le nane di metano, le nane sub-marroni, le stelle di carbonio, le nane bianche, le stelle di neutroni, le stelle esotiche e il nero fori. Il tipo più comune di stella nella Via Lattea è la nana rossa, classificata sotto M. Il sole della Terra è classificato come una stella G2V.