Το διάγραμμα Hertzsprung-Russell είναι ένα από τα πιο σημαντικά εργαλεία στην αστροφυσική. Απεικονίζει τα αστέρια με βάση τη φωτεινότητά τους στον κατακόρυφο άξονα και τη θερμοκρασία ή τον φασματικό τους τύπο στον οριζόντιο άξονα. Όταν οι αστρονόμοι άρχισαν να σχεδιάζουν τα αστέρια με αυτόν τον τρόπο στις αρχές του 20ού αιώνα, βρήκαν μοτίβα που αποκάλυψαν πώς ζουν και πεθαίνουν τα αστέρια.

Τα περισσότερα αστέρια πέφτουν κατά μήκος μιας διαγώνιας ζώνης που ονομάζεται κύρια ακολουθία. Αυτά είναι αστέρια που συντήκουν υδρογόνο σε ήλιο στους πυρήνες τους. Ο Ήλιος είναι ένα αστέρι κύριας ακολουθίας. Πάνω και δεξιά βρίσκονται οι κόκκινοι γίγαντες και οι υπεργίγαντες, αστέρια που έχουν εξαντλήσει το υδρογόνο του πυρήνα τους και έχουν επεκταθεί. Κάτω και αριστερά βρίσκονται οι λευκοί νάνοι, τα ψυχόμενα υπολείμματα νεκρών αστεριών.

Το διάγραμμα είναι επίσης ένας εξελικτικός χάρτης. Η θέση ενός αστεριού στο διάγραμμα σας λέει την ηλικία, τη μάζα και το στάδιο της ζωής του. Καθώς ένα αστέρι εξελίσσεται, κινείται κατά μήκος του διαγράμματος με προβλέψιμους τρόπους. Η κύρια ακολουθία είναι το μέρος όπου τα αστέρια περνούν το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους. Τα γιγάντια κλαδιά είναι το σημείο όπου πηγαίνουν όταν ξεμένουν από καύσιμα.

Το διάγραμμα HR αναπτύχθηκε ανεξάρτητα από τους Ejnar Hertzsprung και Henry Norris Russell γύρω στο 1910. Παραμένει ένα θεμελιώδες εργαλείο για την κατανόηση των αστρικών πληθυσμών και της ιστορίας των γαλαξιών.