O diagrama Hertzsprung-Russell é um gráfico de dispersão que ajuda a ilustrar o ciclo de vida de vários tamanhos de estrelas. Ele representa quatro características principais: cor, magnitude absoluta, luminosidade e temperatura.
O diagrama H-R vem em dois tipos: teórico, que usa magnitude e temperatura absolutas; e observacional, que usa cor e luminosidade. Muitas estrelas no diagrama H-R caem na sequência principal seguida por todas as estrelas anãs, como o sol. Elas começam no lado superior esquerdo do diagrama, que é para estrelas quentes e brilhantes, mas gradualmente esfriam. Eventualmente, as estrelas anãs se expandem quando todo o seu hidrogênio se funde em hélio. Quando as estrelas começam a fundir hélio, lítio, carbono e elementos mais pesados, elas criam mais calor e superam sua atração gravitacional, mas acabam perdendo a capacidade de gerar calor.
O diagrama H-R classifica as estrelas em cinco tipos: anãs brancas, estrelas da sequência principal, subgigantes, gigantes e supergigantes. Todas as estrelas eventualmente deixam a sequência principal, com o processo exato dependendo de sua massa. Por exemplo, estrelas maiores explodem em uma supernova, deixando um núcleo denso que colapsa em uma estrela de nêutrons ou buraco negro. Estrelas menores se transformam em gigantes vermelhas, então colapsam em uma anã branca, que gradualmente se extingue. As estrelas anãs brancas não têm luminosidade devido ao seu tamanho pequeno, mas geram muito calor por serem anteriormente o núcleo de uma estrela que se tornou uma supernova.
