Tähtien muodostuminen on prosessi, jossa suuret kaasupilvet avaruudessa romahtavat ja muodostavat uuden tähden. Muodostuneen tähden koko määrittää, mitä tähdelle tapahtuu sen kuoleman jälkeen. Elämänsä aikana tähdet luovuttavat jatkuvasti lämpöä, valoa ja energiaa niiden sisällä tapahtuvasta ydinfuusio -prosessista. Aurinko on täydellinen esimerkki tähdestä, joka näkyy selvästi Maasta. Se on riittävän lähellä näyttämään suurelta, vaikka se on vain keskikokoinen tähti, ja sen lämpö ja valo mahdollistavat planeetan kasvien ja eläinten menestymisen.
Jotta tähti muodostuisi, kaasupilven sisällä olevan paineen on oltava liian heikko tukemaan pilveä. Farkumassa on termi massalle, jonka tietyn pilven on saavutettava ennen kuin se romahtaa itseensä. Kun tämä massa saavutetaan, pilvi romahtaa sitten omasta painostaan ja pienemmät kaasukammat hajoavat. Näillä paakkuilla on vetovoima ja ne alkavat houkutella enemmän kaasua ja niiden ympärillä kelluvia pölyhiukkasia. Tämä prosessi jatkuu, kunnes tarpeeksi materiaalia on vedetty sisään, jolloin syntyy protostaari.
Protostar jatkaa kasvuaan ja tähtien muodostumisprosessi jatkuu, kunnes se saavuttaa ydinfuusion alkamispisteen. Protostarin atomien ytimet pakotetaan yhteen ja sulautuvat vapauttaen energiaa. Tähdenmuodostusprosessi on sitten valmis ja tähti on saavuttanut suurimman osan elämästään. Uusi tähti jatkaa lämmön, valon ja energian tuottamista, kunnes se ei enää pysty ylläpitämään tasapainoa oman sisäänpäin suuntautuvan painovoiman ja kaasun laajentumisen välillä. Tähden koko, jota ohjaa lähinnä sen vetovoima ja sen kokonaismassa tähtien muodostumisen aikana, määrää sen, mitä sille tapahtuu sen kuoleman jälkeen.
Kun tähti saavuttaa vanhuuden, se laajenee ja muodostaa punaisen jättiläisen. Tämä laajentuminen tapahtuu, kun tähti häviää taistelun tasapainon ja tasapainon säilyttämiseksi, ja lopulta se kutistuu valkoiseksi kääpiötähdeksi tai muodostaa mustan aukon. Valkoiset kääpiöt jäähtyvät hitaasti, mutta silti antavat valoa. Erittäin suuren tähtien kuolemasta muodostuneen mustan aukon uskotaan johtuvan tähden romahtamisesta itseensä. Mustat aukot ovat kuitenkin edelleen suurelta osin mysteeri, ja tutkijoilla on paljon opittavaa niistä ja niiden toiminnasta.