西暦1913年 - ヘルツシュプルング・ラッセル図

恒星が、絶対等級の大小によって2つに大きく分けられることは、20世紀初頭から知られていたが、1905年に、ヘルツシュプルングは絶対等級と色によって矮星と巨星に分けられることを発見した。
1913年に、ヘルツシュプルングと独立してラッセルが星の光度と色との関係を図にあらわした。図の左上から右下に並ぶ矮星は主系列星を呼ぶ。ラッセルは、星の性質（半径、表面温度、光度など）は星の質量と化学組成によってほぼ決定されることを示した。
当時は恒星のエネルギー源が核融合であることが分かっておらず、ラッセルは、恒星は赤い低温の巨星から始まり、重力によって収縮しながら主系列上を低温から高温に移るという仮説を発表した。
現代ではこの仮説は否定されているが、主系列星は水素の核融合反応が安定に進行している恒星であることが分かっている。太陽も主系列星に属する。
恒星の中心部で核融合を起こす水素が枯渇すると、巨星となり、主系列星から離脱する。核融合ができなくなり新星爆発を起こして残った白色矮星は、HR図上で左下に位置するが、これが分かったのは1930年代に入ってからだった。