Для позначення відстані до зірок прийняті такі одиниці як світловий рік і парсек
Великі відстані, такі як радіус гігантських зірок або велика піввісь подвійних зоряних систем часто виражаються відповідно до
астрономічної одиниці (а. е.) - середня відстань між Землею і Сонцем (150 млн км).
Рис.1 - Діаграма Герцшпрунга-Рассела
Класифікації зірок почали будувати відразу після того, як почали отримувати їх спектри. У першому наближенні спектр зірки можна описати як спектр чорного тіла, але з накладеними на нього лініями поглинання або випромінювання. За складом і силі цих ліній зірці присвоювався той чи інший певний клас. Так роблять і зараз, проте, нинішнє розподіл зірок набагато складніше: додатково воно включає абсолютну зоряну величину, наявність або відсутність змінності блиску і розмірів, а основні спектральні класи розбиваються на підкласи.
На початку XX століття, Герцшпрунг і Рассел нанесли на діаграму «Абсолютна зоряна величина» - «спектральний клас» різні зірки, і виявилося, що велика їх частина згрупована вздовж вузької кривої. Пізніше ця діаграма (нині носить назву Діаграма Герцшпрунга-Рассела) виявилося ключем до розуміння і досліджень процесів, що відбуваються всередині зірки.
Тепер, коли є теорія внутрішньої будови зірок і теорія їх еволюції, стало можливим і пояснення існування класів зірок. Виявилося, що все різноманіття видів зірок - це не більше ніж відображення кількісних характеристик зірок (такі як маса і хімічний склад) і еволюційного етапу, на якому в даний момент знаходиться зірка.
У каталогах і на листі клас зірок пишеться в одне слово, при цьому спочатку йде буквене позначення основного спектрального класу (якщо клас точно не визначений, пишеться літерний діапазон, наприклад, OB), далі арабськими цифрами уточнюється спектральний підклас, потім римськими цифрами йде клас світності (номер області на діаграмі Герцшпрунга-Рассела), а потім йде додаткова інформація. Наприклад, Сонце має клас G2V.
Найбільш численний клас зірок складають зірки головної послідовності, до такого типу зірок належить і наше Сонце. З еволюційної точки зору головна послідовність - це те місце діаграми Герцшпрунга-Рассела, на якому зірка перебуває більшу частину свого життя. В цей час втрати енергії на випромінювання компенсуються за рахунок енергії, що виділяється в ході ядерних реакції. Час життя на головній послідовності визначається масою і часткою елементів, важчих за гелій (вмістом металів).
Сучасна (Гарвардська) спектральна класифікація зірок, розроблена в Гарвардської обсерваторії в 1890 - 1924 роках.
Основна (Гарвардська) спектральна класифікація зірок
Інтенсивні смуги TiO та інших молекул. Смуга G слабшає. Все ще помітні лінії металів.