Đối với ít nhất là một phần của cuộc sống của nó, một ngôi sao tỏa sáng do phản ứng tổng hợp nhiệt hạch của hydro thành helium trong lõi của nó, giải phóng năng lượng đi qua của ngôi sao nội thất và sau đó bức xạ vào không gian bên ngoài . Hầu như tất cả các yếu tố tự nhiên nặng hơn heli được tạo ra bởi các ngôi sao, hoặc thông qua hợp hạt nhân sao trong cuộc đời của mình hoặc hợp hạt nhân siêu tân tinh khi những ngôi sao rất lớn phát nổ. Gần cuối đời của nó, một ngôi sao cũng có thể chứa một tỷ lệ thoái hóa vấn đề nhà thiên văn học có thể xác định khối lượng , tuổi tác, thành phần hóa học và nhiều tài sản khác của một ngôi sao bằng cách quan sát quang phổ của nó , độ sáng và chuyển động trong không gian. Tổng khối lượng của một ngôi sao là yếu tố quyết định chủ yếu trong quá trình tiến hóacủa nó và số phận cuối cùng. Đặc điểm khác của một ngôi sao được xác định bởi lịch sử tiến hóa của nó, bao gồm đường kính, chuyển động, luân chuyển và nhiệt độ. Một âm mưu của nhiệt độ của nhiều ngôi sao chống lại độ sáng của họ, được biết đến như là một sơ đồ Hertzsprung-Russell (H-R biểu đồ), cho phép tuổi và trạng thái tiến hóa của một ngôi sao được xác định.
Một ngôi sao bắt đầu như một đám mây sụp đổ của vật liệu gồm chủ yếu là hydro, cùng với heli và dấu vết lượng các nguyên tố nặng. Một khi lõi sao là đủ dày đặc, hydro trở nên đều đặn chuyển đổi thành heli thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân, giải phóng năng lượng trong quá trình này. [1] Phần còn lại của nội thất của ngôi sao mang năng lượng từ trong lõi thông qua một sự kết hợp của các quá trình bức xạ và đối lưu . Áp suất bên trong của ngôi sao ngăn ngừa nó khỏi bị sụp đổ dưới trọng lực của chính nó. Một khi hydro nhiên liệu ở lõi cạn kiệt, một ngôi sao với ít nhất 0,4 lần khối lượng của Mặt Trời [2] mở rộng để trở thành một sao khổng lồ đỏ , trong một số trường hợp nung chảy nặng yếu tố cốt lõi hoặc vỏ quanh lõi. Ngôi sao sau đó phát triển thành một hình thức thoái hóa, tái chế một phần của vấn đề của mình vào môi trường giữa các sao, nơi mà nó sẽ tạo thành một thế hệ mới của các ngôi sao với một tỷ lệ cao hơn của các nguyên tố nặng. [3] Trong khi đó, lõi còn lại sẽ trở thành một ngôi sao : lùn trắng , sao neutron , hoặc (nếu nó có kích thước đủ lớn) một lỗ đen .
Hệ thống nhị phân và đa sao bao gồm hai hoặc nhiều ngôi sao hấp dẫn bị ràng buộc, và thường di chuyển xung quanh nhau ở ổn định quỹ đạo . Khi hai ngôi sao này có một quỹ đạo tương đối gần, tương tác hấp dẫn của họ có thể có một tác động đáng kể về sự tiến hóa của họ. [4] Sao có thể hình thành một phần của một cấu trúc nhiều hấp dẫn ràng buộc lớn hơn, chẳng hạn như là một cụm hoặc một thiên hà .