Também conhecido como Diagrama de RH, acredita-se que o diagrama de Hertzsprung-Russel seja uma das ferramentas mais importantes usadas no estudo da evolução. Desenvolvido de forma independente no início da década de 1920, o Diagrama de RH é principalmente usado para representar graficamente a temperatura das estrelas em relação à sua luminosidade. Também é usado para representar graficamente a cor das estrelas em relação à sua magnitude.
A magnitude absoluta ou luminosidade das estrelas mostra um aumento ascendente no eixo vertical à medida que a temperatura das mesmas diminui para o lado direito no eixo horizontal. Acredita-se que uma boa maioria das estrelas se encontra em uma faixa diagonal que se estende desde as estrelas quentes até as estrelas frias encontradas no canto esquerdo inferior.
As várias formas deste diagrama vêm das diferentes maneiras em que as estrelas podem ser estudadas e compreendidas. Os teóricos preferem fazer gráficos diretos das grandezas numéricas derivadas de cálculos. Astrônomos observacionais, por outro lado, preferem usar as mesmas quantidades observáveis. Cosmos afirma ainda que, dependendo da massa inicial de uma estrela, ela pode passar por estágios evolutivos ditados pela forma como produz energia e suas estruturas internas. Todos esses estágios correspondem às mudanças de temperatura e luminosidade da estrela.
