恒星和宇宙万物，总是处在不断地运动和变化中的。天文学家们通常将恒星的形成到终结的变化叫做“恒星的演化”。研究恒星演化，对更深入地认识我们的太阳及太阳系有重大意义，也是我们了解宇宙构造的基础。
研究恒星的演化是很困难的，因为恒星的演变极其缓慢，在我们人的一生中都难以看见恒星的变化。好在恒星很多，它们又处在不同的演化阶段，这才可以了解恒星的一生。比如我们走进一个大公园中，在一大群人中有老年人、中年人与少年，这样，我们就可以了解到人的一生是什么样的，而不必等待上百年才认识整个人生。正是由于恒星的样本很多，人类才能识别出恒星的一生来。
仿照人的一生，我们将恒星的一生划分为几个阶段：
早期阶段——由弥漫物质在引力作用下形成恒星（胚胎、婴幼儿期）。
中期阶段——恒星靠内部的热核反应而发光、发热，一种核反应接着另一种核反应，直到核燃料消耗完（中年、壮年期）。
晚期阶段——核反应结束后，恒星发生激烈的坍缩（急速的收缩），有的爆炸了，形成了星际弥漫物质与某种特殊天体（老年临终期）。
1．恒星的婴幼儿期的状态
在很早以前，宇宙间有些相当大的区域中，存在着极稀薄的弥漫物质，密度约为10～21千克／立方米，即相当于每立方厘米1～10个氢原子，这种物质已被多种观测所证实。当时温度很低，约为10～100开。由于分布不均匀或某种拢动的触发，这种星际物质往往分裂成大团块。团块在自身内部的引力作用下向中心凝聚，逐渐使密度提高到1020千克／立方米～10190千克／立方米，成为“弥漫星云”。多数星云里包含的物质，按质量比例来说，估计约有3／4是氦，1／4是氢，其余的较重元素含量很少，总计不超过4％，它们成为尘埃，分布在星云里。
弥漫星云的内部仍然存在着不均匀性，同样会有分裂，并凝聚形成体积小而密度更大的各个星云。此时的星云，小的直径有几光年，大的到上百光年。星云的密度约为10～17千克／立方米。一个大的星云的总质量往往有几千倍于太阳质量，由它可以凝聚出成百上千颗恒星。
观测表明，宇宙空间中这类星云是足够多的。
由弥漫星云收缩成为恒星，要经过两个阶段，首先是快收缩阶段，而后是慢收缩阶段。
快收缩阶段：当星云物质开始收缩时，温度低、密度小、热运动形成的向外的压力也小，向内的收缩力起主要作用，所以物质向内快速凝聚。经过一段时间后，由于物质密度大，辐射不易通过，使恒星的中心部分变得不透明起来。于是引力收缩产生的热量不容易传到外部，逐渐使中心部分物质的温度升高。当中心部分温度达到2000开时，氢分子开始分解为原子，吸收大量热量，使压力急剧减小。这样就使中心物质在引力作用下形成一个小的核心。
慢收缩阶段：星云继续收缩的结果是使内部的温度越来越高。温度高，向外的压力就增大。当内部温度达到两三千开时，中心向外的压力增大，接近于和引力相抗衡。这时收缩就变慢了，开始了慢收缩阶段。星云演化的初期阶段，在赫-罗图中用线条表示出来，就是从右上角向下的急剧下降曲线，到拐弯处，就开始进入慢收缩阶段。
在慢收缩阶段时的天体也可称为“原恒星”。原恒星收缩到一定阶段时，会发出红外光。此时星体表面温度升高，光度增大，在赫一罗图上就由下向上或由右向左演化到主序星。
不同质量的星云与原恒星的演化路线是不一样的。一般来说，质量越大，原恒星慢收缩时间就越短。例如15个太阳质量的原恒星，收缩时间估计为6万年，而0．2个太阳质量的原恒星，收缩时间长达17亿年。像太阳一样的恒星，这一阶段大约需要几千万年。而质量小于5％太阳质量的星云，是不能演化成为恒星的。因为质量太小，星云引力收缩所产生的热量很快就散失掉了，随后就逐渐冷却，成为不发光的黑暗小天体。
2．恒星的青壮年时期
在原恒星慢收缩过程中，其中心温度、压力和密度会不断上升，当中心温度达到80万开时，开始发生原子核反应。当温度达到800万～1000万开时，氢聚变为氦的原子核反应之火开始点燃，恒星演化到青壮年时期。这是恒星一生中最辉煌的时期，可说是“年轻力壮”，威力无比。恒星内部不断进行的热核反应，为恒星提供了大量的能量。恒星在发出巨大的光和热的同时，还辐射高能的粒子流与射线。此时的恒星处在赫-罗图的主序星位置上。
质量大的恒星，内部参加核反应的物质多，产能大，所以它的温度高，亮度大。比太阳质量大3倍左右的恒星便成为高光度的蓝星。质量比太阳小些的恒星，内部参加核反应的物质少，产能小，所以温度低，光度小，为红星。
恒星内部的氢很丰富，核反应可以在很长时间内提供能量，所以，恒星在这一阶段的时间很长。像太阳这样的恒星，在主序星阶段要停留约100亿年。
一颗恒星在主序星停留时间的长短，与它的质量有关。质量大的恒星，停留时间很短，或者说大质量的星，寿命较短。这是因为大质量恒星的燃料消耗得特别快。大质量恒星的中心还受到特别强的重压，中心区温度比质量小的星高得多，所以热核反应的速度特别快。比太阳质量大10倍的星，在主星序阶段停留只有几千万年。而质量只有太阳几分之一的恒星，消耗的能量不大，能够停留上万亿年。