Yıldızlar ömürlerinin büyük bir bölümünü ana dizide geçirirler. Bu, bir yıldızın çekirdeğinde hidrojeni helyuma dönüştürdüğü uzun ve kararlı evredir. Füzyondan kaynaklanan dışa doğru basınç, yerçekiminin içe doğru çekimini dengeler ve yıldız milyonlarca ila milyarlarca yıl boyunca sürekli olarak parlar. Güneş yaklaşık 4,6 milyar yıldır ana dizide bulunuyor ve yaklaşık 5 milyar yıl daha orada kalacak.

Ana dizi tek bir durum değildir. Hertzsprung-Russell diyagramında, sol üst köşedeki sıcak, parlak mavi yıldızlardan sağ alt köşedeki soğuk, sönük kırmızı cücelere kadar uzanan bir banttır. Bir yıldızın bant üzerindeki konumu neredeyse tamamen kütlesine bağlıdır. Büyük kütleli yıldızlar çok hızlı ve yüksek sıcaklıkta yanar ve yalnızca birkaç milyon yıl yaşarlar. Düşük kütleli kırmızı cüceler ise yakıtlarını yavaş tüketir ve trilyonlarca yıl yaşayabilirler.

Bir yıldız çekirdeğindeki hidrojeni tükettiğinde, ana diziden ayrılır. Bundan sonra ne olacağı kütlesine bağlıdır. Güneş gibi bir yıldız kırmızı dev haline gelir, ardından dış katmanlarını atarak beyaz cüce olur. Büyük kütleli bir yıldız süperdev haline gelir ve süpernova patlamasıyla son bulur, geride bir nötron yıldızı veya kara delik bırakır.

Ana sekans, olayların geçtiği yerdir. Gözünüzle görebildiğiniz yıldızların çoğu oradadır.