ปี ค.ศ.1910 เอ็จนา แฮรท์สชปรุง (Ejnar Hertzsprung) นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์ก และเฮนรี นอริส รัสเซลล์ (Henry Norris Russell) นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ได้คิดค้น "แผนภาพแฮรท์สชปรุง-รัสเซลล์ (H-R Diagram) ซึ่งมีความสำคัญต่อการศึกษาวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ เพราะเมื่อดาวเปลี่ยนแปลงสมบัติทางกายภาพ เช่น ขนาด อุณหภูมิ กำลังส่องสว่าง และความยาวคลื่น ตำแหน่งของดาวที่พล็อตลงบนแผนภาพก็จะเปลี่ยนไป
ภาพที่ 1 H-R Diagram
H-R Diagram ประกอบด้วย แกนนอนแสดงอุณหภูมิของผิวดาวและประเภทของสเปกตรัม (O B A F G K M) เนื่องจากสเปกตรัมแปรผันตามอุณหภูมิ แกนตั้งแสดงกำลังส่องสว่างของดาว (luminosity) และโชติมาตรสัมบูรณ์ (absolute magnitude) เนื่องจากกำลังส่องสว่างแปรผกผันกับโชติมาตรสัมบูรณ์ นอกจากนั้นยังมีสเกลเฉียงซึ่งแสดงขนาดของรัศมีดาวฤกษ์ตั้งแต่ 0.001 เท่าของดวงอาทิตย์ จนถึง 1,000 เท่าของดวงอาทิตย์ แผนภาพแสดงการกระจายตำแหน่งของดาวโดยการรลงจุดตามสมบัติทางกายภาพของดาวฤกษ์แต่ละดวง โดยเราจะเห็นได้ว่าประชากรดาวส่วนใหญ่เรียงตัวจากมุมบนซ้ายมายังมุมล่างขวาของแผนภาพเรียกว่า “ลำดับหลัก” (Main sequence) ดาวที่อยู่ด้านบนขวาของลำดับหลักเป็นดาวที่มีขนาดใหญ่และมีกำลังส่องสว่างมาก เรียกว่า “ดาวยักษ์” (Giant) “และดาวยักษ์ใหญ่” (Supergiant) ส่วนดาวที่อยู่ด้านล่างของลำดับหลักเป็นดาวที่มีขนาดเล็กและมีกำลังส่องสว่างน้อย เรียกว่า “ดาวแคระ” (Dwarf) ดูตัวอย่างดาวในภาพที่ 1 ดังนี้
ดวงอาทิตย์ (Sun) เป็นดาวลำดับหลักสีเหลือง สเปกตรัม G อุณหภูมิพื้นผิว 5,800 K กำลังส่องสว่าง 3.9 x 1033 เอิร์ก/วินาที โชติมาตรสัมบูรณ์ 4.8 รัศมี 6.9 x 108 เมตร
ดาวหัวใจสิงห์ (Regulus) เป็นดาวลำดับหลักสีขาว สเปกตรัม B อุณหภูมิพื้นผิว 16,000 K กำลังส่องสว่าง 1.4 x 102 เท่าของดวงอาทิตย์ โชติมาตรสัมบูรณ์ -0.6 รัศมี 1.5 เท่าของดวงอาทิตย์
ดาวบีเทลจุส (Betelgeuse) เป็นดาวยักษ์ใหญ่สีแดง สเปคตรัม M อุณหภูมิผิวดาว 3,600 K กำลังส่องสว่าง 2 x 102 เท่าของดวงอาทิตย์ โชติมาตรสัมบูรณ์ -5 รัศมี 400 เท่าของดวงอาทิตย์
ดาวโพรไซออน บี (Procyon B) เป็นดาวแคระขาว สเปคตรัม A อุณหภูมิพื้นผิว 9,000 K กำลังส่องสว่าง 1 x 10-3 เท่าของดวงอาทิตย์ โชติมาตรสัมบูรณ์ 13 รัศมี 0.01 เท่าของดวงอาทิตย์