誕生

恒星的演化開始于巨分子云。一個星系中大多數虛空的密度是每立方厘米大約0.1到1個原子，但是巨分子云的密度是每立方厘米數百萬個原子。一個巨分子云包含數十萬到數千萬個太陽質量，直徑為50到300光年。

恒星演化在巨分子云環繞星系旋轉時，一些事件可能造成它的引力坍縮。巨分子云可能互相沖撞，或者穿越旋臂的稠密部分。鄰近的超新星爆發拋出的高速物質也可能是觸發因素之一。最后，星系碰撞造成的星云壓縮和擾動也可能形成大量恒星。

坍縮過程中的角動量守恒會造成巨分子云碎片不斷分解為更小的片斷。質量少于約50太陽質量的碎片會形成恒星。在這個過程中，氣體被釋放的勢能所加熱，而角動量守恒也會造成星云開始產生自轉之后形成原始星。

恒星形成的初始階段幾乎完全被密集的星云氣體和灰塵所掩蓋。通常，正在產生恒星的星源會通過在四周光亮的氣體云上造成陰影而被觀測到，這被稱為博克球狀體。

質量非常小(小于0.08太陽質量)的原始星的溫度不會到達足夠開始核聚變的程度，它們會成為褐矮星，在數億年的時光中慢慢變涼。大部分的質量更高的原始星的中心溫度會達到一千萬開氏度，這時氫會開始聚變成氦，恒星開始自行發光。核心的核聚變會產生足夠的能量停止引力坍縮，達到一個靜態平衡。恒星從此進入一個相對穩定的階段。如果恒星附近仍有殘留巨分子云碎片，那么這些碎片可能會在一個更小的尺度上繼續坍縮，成為行星、小行星和彗星等行星際天體。如果巨分子云碎片形成的恒星足夠接近，那么可能形成雙星和多星系統。

成年期

成年期時形成主序星

恒星有不同的顏色和大小。從高熱的藍色到冷卻的紅色，從0.5到20個太陽質量。

恒星演化恒星的亮度和顏色依賴于其表面溫度，而表面溫度則依賴于恒星的質量。大質量的恒星需要比較多的能量來抵抗對外殼的引力，燃燒氫的速度也快得多。

恒星形成之后會落在赫羅圖的主星序的特定點上。小而冷的紅矮星會緩慢地燃燒氫，可能在此序列上停留數千億年，而大而熱的超巨星會在僅僅幾百萬年之后就離開主星序。像太陽這樣的中等恒星會在此序列上停留一百億年。太陽也位于主星序上，被認為是處于中年期。在恒星燃燒完核心中的氫之后，就會離開主星序。

中年期

中年期時形成紅巨星，超巨星。

在形成幾百萬到幾千億年之后，恒星會消耗完核心中的氫。大質量的恒星會比小質量的恒星更快消耗完核心的氫。在消耗完核心中的氫之后，核心部分的核反應會停止，而留下一個氦核。

赫-羅圖揭示了恒星演化的重要規律失去了抵抗重力的核反應能量之后，恒星的外殼開始引力坍縮。核心的溫度和壓力像恒星形成過程中一樣升高，但是在一個更高的層次上。一旦核心的溫度達到了1億開氏度，核心就開始進行氦聚變，重新通過核聚變產生能量來抵抗引力。恒星質量不足以產生氦聚變的會釋放熱能，逐漸冷卻，成為白矮星。

積熱的核心會造成恒星大幅膨脹，達到在其主星序階段的數百倍大小，成為紅巨星。紅巨星階段會持續數百萬年，但是大部分紅巨星都是變星，不如主序星穩定。

恒星的下一步演化再一次由恒星的質量決定。

衰退期

晚年到死亡以三種可能的冷態之一為終結：白矮星，中子星，黑洞。