Sterren verschillen niet alleen in helderheid, ze verschillen ook van kleur. Hun kleur is een aanduiding voor hun temperatuur. Dit is best te vergelijken met een metalen staaf die in een hoogoven ligt. Naarmate de temperatuur stijgt, wordt de staaf donkerrood, oranje, geel, wit en dan smelt ze. Als ze nog warmer kon worden, zou ze een blauwe schijn krijgen. Koude sterren zijn dus rood van kleur, iets warmere geel- wit en hete sterren blauw.

In het begin van de 20ste eeuw zijn twee astronomen, Hertzsprung en Russell, op het idee gekomen om de sterren te onderzoeken naar hun absolute magnitude en hun oppervlaktetemperatuur. Ze brachten hun resultaten onder in een diagram. Het merendeel van de sterren bevindt zich in een smalle band die het HR-diagram diagonaal van linksboven naar rechtsonder doorloopt. Deze band, die ook onze eigen Zon bevat, heet de hoofdreeks. De sterren boven de hoofdreeks noemt men de reuzen, de sterren eronder heten dwergen. Ze worden nog eens extra onderverdeeld naar hun kleur.