哈佛系統
光譜分類系統人們把恆星的光譜分成七種類型，分別是O、B、A、F、G、K和M，其中O型是最熱的一類星，M型是相對最冷的一類星，同時每一種譜型還分為從0到9十個等級（從熱到冷）；太陽的譜型屬於G2型。
威爾遜山系統
按光度分類的物理依據是壓力效應，因為物質的電離狀態除決定於溫度外，還與壓力有關。光度高的巨星大氣中氣體壓力較低，物質的電離比在溫度相同的光度低的矮星大氣中容易，因而會在光譜中表現出來。在這一系統中，光度判據選用一些對光度敏感的譜線對的相對強度。絕對星等的光度級用小寫拉丁字母表示：c表示超巨星，g表示巨星,d表示矮星，加在哈佛系統的光譜型符號之前。例如太陽的光譜型為dG2。光度級的這種表示法多見於早期文獻,目前已很少採用。
摩根－基南系統
依據的物理參量也是溫度和光度。溫度型沿用哈佛系統符號。光度級比威爾遜山系統精確,共分七級,用羅馬數字表示：Ⅰ──超巨星，Ⅱ──亮巨星，Ⅲ──正
常巨星,Ⅳ──亞巨星,Ⅴ──主序星(矮星)，Ⅵ──亞矮星，Ⅶ──白矮星。如能進一步細分，則在羅馬數字後面附加小寫拉丁字母來區別，如Ia──最亮的超巨星，Iab──亮超巨星,Ib──亮度較低的超巨星。在MK系統中,太陽的光譜型是G2V。
O型 B型 A型 F型
4萬至2萬9千攝氏度 2萬8千至9千7百攝氏度 9千6百至7千2百攝氏度 7千1百至5千8百攝氏度
G型 K型 M型
5千7百至4千7百攝氏度 4千6百至3千3百攝氏度 3千2百至2千1百攝氏度
其它
恆星的大小變化很大，從300倍於太陽的超級巨星到比地球還小的中子星和黑洞；有些恆星只有幾百萬年，有的卻和宇宙一樣古老。天文學家通過一張特殊的圖表對恆星進行分類。這個表叫赫-羅圖。銀河系中，大多數恆星在赫羅圖上密集於由左上方（高溫、強光度）至右下方（低溫、弱光度）沿對角線的狹窄帶區內，形成一個明顯的序列，這個序列叫作主星序,又叫矮星序。位於主星序內的恆星叫主序星,因其光度比巨星和亞巨星小，所以又叫矮星。主序星的光譜範圍很廣，從O型到M型。太陽是G2型的主序星。主序星的光度隨著表面溫度的增高而增大。主序星的質量從約百分之幾到約60倍太陽質量,光度從約10萬分之一到10萬倍太陽光度,半徑從比太陽小一個數量級到太陽的20倍左右。主序星的能量來源於內部氫燃燒變為氦的熱核反應。進行熱核反應的階段正是恆星演化的中期階段，恆星在這個階段停留的時間最長，占其壽命中90%的時間
