Da ein Stern seine abgestrahlte Energie aus eigenen Quellen selbst produzieren muss, aber nicht über unendlich große Energievorräte verfügen kann, bestimmt die Leuchtkraft unter anderem die Lebenserwartung eines Sterns. Die Leuchtkraft hängt im wesentlichen von zwei physikalischen Größen ab: dem Sterndurchmesser und seiner Temperatur an der Oberfläche.

Während man die Oberflächentemperatur eines Stern aus dem Spektrum ableiten kann, lässt sich der Sterndurchmesser nur aus einer Gegenüberstellung von Temperatur und Leuchtkraft ermitteln. Als man ein Koordinatengitter mit ebendiesen Achsen bildete, stellte man erstaunlicher Weise fest, dass die Sterne nicht wahllos in diesem Diagramm verteilt waren, sondern sich entlang eines langen schmalen, diagonalen Bandes ansiedelten.

	Hertzsprung-Russel-Diagramm
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Massereiche Sterne größerer Leuchtkraft siedelten sich an einem Seitenast an. Hier finden sich die sogenannten Roten Riesen und Überriesen wieder. Anfang hatte man angenommen, dass sich die Sterne auf der Diagonalen des Hertzsprung-Russel-Diagramms von rechts oben nach links und dann entlang der Diagonalen nach rechts unten in Form einer Lebenslinie bewegen würden. Das ist zwar nicht der Fall, jedoch liefert das Diagramm wichtige Hinweise über die Entwicklung der Sterne.

So bleibt unsere Sonne rund 7 Milliarden Jahre auf der Hauptreihendiagonalen, ehe sie sich zu einem Roten Riesen aufblähen wird. Massereichere Sterne, wie zum Beispiel die Wega im Sternbild Leier, verlassen schon nach einigen Zehnmillionen Jahren die Hauptreihe. Masseärmere Sterne als die Sonne können bis an die 100 Milliarden Jahre fast unverändert leuchten. Die Sterne die sich im Nebenast oberhalb der Roten Riesen befinden, ist meistens der spektakulärste Sternentod der Supernova vorherbestimmt.

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