Gwiazdy spędzają większość swojego życia na ciągu głównym. To długa, stabilna faza, w której gwiazda przekształca wodór w hel w swoim jądrze. Ciśnienie zewnętrzne z syntezy równoważy przyciąganie grawitacyjne, a gwiazda świeci stabilnie przez miliony, a nawet miliardy lat. Słońce znajduje się na ciągu głównym od około 4,6 miliarda lat i pozostanie tam jeszcze przez około 5 miliardów.

Ciąg główny nie jest pojedynczym stanem. To pasmo na diagramie Hertzsprunga-Russella, rozciągające się od gorących, jasnych, niebieskich gwiazd w lewym górnym rogu do chłodnych, słabych czerwonych karłów w prawym dolnym rogu. Pozycja gwiazdy w pasie zależy niemal wyłącznie od jej masy. Masywne gwiazdy płoną szybko i gorąco, żyjąc zaledwie kilka milionów lat. Małe czerwone karły zużywają swoje paliwo i mogą przetrwać biliony lat.

Kiedy gwiazda wyczerpie zapasy wodoru w swoim jądrze, opuszcza ciąg główny. To, co dzieje się dalej, zależy od jej masy. Gwiazda taka jak Słońce rozszerza się do czerwonego olbrzyma, a następnie zrzuca zewnętrzne warstwy i staje się białym karłem. Masywna gwiazda puchnie do nadolbrzyma i kończy się supernową, pozostawiając po sobie gwiazdę neutronową lub czarną dziurę.

Główna sekwencja to miejsce akcji. Tam właśnie znajduje się większość gwiazd, które można zobaczyć gołym okiem.