Večina zvezd spada v kategorizacijski razred, imenovan glavno zaporedje, znano tudi kot pritlikave zvezde. V standardnem grafikonu, ki prikazuje barvo zvezde glede na magnitudo, znani kot Hertzsprung-Russell diagram, zvezde glavnega zaporedja tvorijo koherentno krivuljo, za razliko od drugih kategorij – belih pritlikavk, subgigantov, velikanov, svetlih velikanov in supergigantov. Čeprav običajno niso vključene na grafikon, se lahko črne luknje, ki so gravitacijsko strnjene zvezde, štejejo za točke na karti z ničelno svetilnostjo in spektralnim podpisom 0° K.
Razlog, zakaj zvezde glavnega zaporedja padejo na predvidljivo krivuljo, je, ker njihovo svetilnost in spektralne podpise narekuje izključno njihova masa, ki se giblje od 0.08 do približno 158 sončnih mas. Beli palčki, zvezde, ki so porabile svoje jedrsko gorivo, imajo podobne spektralne podpise kot zvezde glavnega zaporedja, vendar veliko manj svetilnosti. To je zato, ker ne združujejo elementov ali imajo stalen vir energije – njihova svetilnost in toplota sta ostali. V milijardah let se pričakuje, da se bodo beli pritlikavci ohladili in postali črni palčki ali brezživljenjski zvezdni trupi. Vendar noben beli škrat še ni obstajal dovolj dolgo, da bi se to zgodilo.
Zvezde glavnega zaporedja sodijo v več kategorij: rjavi palčki z le okoli 0.08 sončne mase so v bistvu preveliki Jupitri s šibkimi fuzijskimi reakcijami v jedru; rdeči palčki so nekoliko bolj vroči in energični, z večjo maso; sledijo jim rumeni palčki, zelo pogoste zvezde, za primer naše Sonce.
Ko zvezde izgorejo vse svoje jedrsko gorivo v obliki vodika, začnejo taliti helij. Ker stare zvezde začnejo graditi trdno jedro iz taljenega materiala, močne gravitacijske sile na obodu jedra stisnejo zgornje plasti plina, pospešujejo fuzijo ter povečujejo svetilnost in velikost zvezde. Po tej razvojni poti pritlikave zvezde postanejo velikani. Glede na njihovo maso se sčasoma sesedejo v bele pritlikavke, nevtronske zvezde ali črne luknje. Masivnejše zvezde povzročajo supernove, ki so ogromne eksplozije energije, ki uidejo, ko se fuzija preneha v zvezdnem jedru in se plasti plina med končnim kolapsom močno drgnejo ob drugo.