Massiivinen tähti on tähti, jonka massa on kahdeksan kertaa suurempi kuin Auringon massa. Tähtien on vaikea saada näin suuria, koska monet tekijät vaikuttavat tähtien kehitykseen ja nämä tekijät rajoittavat usein kokoa, mutta tähtitieteilijät ovat pystyneet havaitsemaan massiivisia tähtiä, jotka ovat jopa 150 kertaa suuremmat kuin aurinko, mikä osoittaa, että se on mahdollista oikeat olosuhteet. Näiden tähtien muodon ymmärtäminen on joillekin astrofyysikoille kiinnostava aihe, samoin kuin ymmärrys siitä, miten ne ikääntyvät; massiiviset tähdet muuttuvat supernooviksi tai hypernoviksi, kun niiden polttoaine loppuu, mikä tekee niistä merkittäviä hahmoja kosmoksessa.
Tähtien muodostumiseen liittyy tiheä tähtienvälisten kaasujen pilvi, joka vähitellen vetää tai romahtaa yhteen massaksi, joka luo oman painovoiman ja vetää puoleensa lisää kaasuja. Massan kasvaessa kasvaa myös painovoima, mutta tähti alkaa myös tuottaa säteilypainetta tähden sisällä tapahtuvien reaktioiden seurauksena. Tällä on taipumus rajoittaa kokoa, koska säteilypaine puhaltaa kaasut pois tähdestä estäen enemmän materiaalin kertymistä. Massiivisen tähden kanssa kuitenkin muodostuu pylväitä, jotka mahdollistavat säteilypaineen poistamisen samalla kun uusia kaasuja imetään tähden runkoon. Kun massiivinen tähti vakiintuu, sillä on tarpeeksi polttoainetta kestämään miljoonia vuosia.
Lopulta massiivisesta tähdestä alkaa loppua energia, ja se muuttuu punaiseksi superjättiksi tunnetuksi tähdeksi elämänsä lopussa. Tämä tähti romahtaa itsekseen ja muodostaa supernovan, joka voi olla erittäin kirkas puhaltaessaan kaasuja ja raskaita elementtejä ja lisäämällä tähtienvälistä väliainetta. Kun supernova leimahtaa, tähti voi muuttua neutronitähdeksi tai mustaksi aukoksi muuttujien mukaan.
Binaarijärjestelmissä esiintyy monia massiivisia tähtiä. Kokeelliset mallit ovat osoittaneet, että tämä liittyy tapaan, jolla nämä tähdet muodostuvat; he heittävät usein pois materiaalipalloja, jotka voidaan imeä myöhemmin tai joista voi kehittyä omia tähtiään. Massiiviset tähdet ovat kiinnostavia, koska ne tuottavat monia raskaita elementtejä, jotka vaikuttavat tähtienvälisen aineen koostumukseen ja maailmankaikkeuden elementtien tasapainoon.
Massiivisten tähtien mittaaminen on hankalaa. On selvää, että tähtitieteilijät ja fyysikot eivät voi ravistella massiiviseen tähtiin, jossa on paksuus ja vaaka. Kokoa ja koostumusta koskevat havainnot tehdään etänä käyttäen olemassa olevia tietoja lähtökohtana arvioitaessa tähden luonnetta.