El diagrama de Hertzsprung-Russell es una de las herramientas más importantes en astrofísica. Representa las estrellas según su luminosidad en el eje vertical y su temperatura o tipo espectral en el eje horizontal. Cuando los astrónomos comenzaron a representar las estrellas de esta manera a principios del siglo XX, descubrieron patrones que revelaban cómo nacen y mueren las estrellas.

La mayoría de las estrellas se encuentran en una franja diagonal llamada secuencia principal. Se trata de estrellas que fusionan hidrógeno en helio en sus núcleos. El Sol es una estrella de la secuencia principal. Arriba y a la derecha se encuentran las gigantes rojas y las supergigantes, estrellas que han agotado el hidrógeno de su núcleo y se han expandido. Abajo y a la izquierda se encuentran las enanas blancas, los restos enfriados de estrellas muertas.

El diagrama también funciona como un mapa evolutivo. La posición de una estrella en el diagrama indica su edad, masa y etapa de vida. A medida que una estrella evoluciona, se desplaza por el diagrama de forma predecible. La secuencia principal es donde las estrellas pasan la mayor parte de su vida. Las ramas gigantes representan el camino que siguen cuando se les agota el combustible.

El diagrama HR fue desarrollado de forma independiente por Ejnar Hertzsprung y Henry Norris Russell alrededor de 1910. Sigue siendo una herramienta fundamental para comprender las poblaciones estelares y la historia de las galaxias.