Useimmat tähdet kuuluvat pääjärjestykseen, jota kutsutaan myös kääpiötähdiksi. Hertzsprung-Russell-kaaviona tunnetussa standardikaaviossa, joka piirtää tähtien väriä suuruusluokkaa vastaan, tärkeimmät sekvenssitähdet muodostavat yhtenäisen käyrän, toisin kuin muut luokat-valkoiset kääpiöt, alajätit, jättiläiset, kirkkaat jättiläiset ja superjätit. Vaikka niitä ei yleensä sisällytetä karttaan, mustia aukkoja, jotka ovat painovoimaisesti romahtaneita tähtiä, voidaan pitää kaavion pisteinä, joiden kirkkaus on nolla ja joiden spektrinen allekirjoitus on 0 ° K.
Syy, miksi tärkeimmät sekvenssit tähdet putoavat ennustettavissa olevaan käyrään, johtuu siitä, että niiden kirkkaus ja spektraaliset allekirjoitukset määräytyvät yksinomaan niiden massan mukaan, joka vaihtelee välillä 0.08 – noin 158 auringon massaa. Valkoisilla kääpiöillä, tähdillä, jotka ovat käyttäneet ydinpolttoainetta, on samanlaiset spektrimerkit kuin pääjärjestyksessä olevilla tähdillä, mutta paljon vähemmän kirkkautta. Tämä johtuu siitä, että ne eivät sulake elementtejä tai niillä on jatkuvaa energialähdettä-niiden kirkkaus ja lämpö ovat jääneet. Miljardien vuosien aikana odotetaan, että valkoiset kääpiöt jäähtyvät ja niistä tulee mustia kääpiöitä tai elottomia tähtipaloja. Yksikään valkoinen kääpiö ei kuitenkaan ole ollut tarpeeksi kauan, jotta tämä tapahtuisi.
Pääjärjestyksen tähdet jakautuvat useisiin luokkiin: ruskeat kääpiöt, joiden aurinkomassa on vain noin 0.08, ovat pohjimmiltaan ylisuuria Jupitereita, joiden ytimissä on heikkoja fuusioreaktioita; punaiset kääpiöt ovat hieman kuumempia ja energisempiä, ja niiden massa on suurempi; Näiden perässä ovat keltaiset kääpiöt, hyvin yleiset tähdet, joista aurinko on esimerkki.
Kun tähdet polttavat kaiken ydinpolttoaineensa vedyn muodossa, ne alkavat sulattaa heliumia. Koska vanhat tähdet alkavat rakentaa kiinteää ydintä sulatetusta materiaalista, ytimen kehällä olevat voimakkaat painovoimat puristavat yhteen edellä olevat kaasukerrokset, kiihdyttäen fuusion ja lisäämällä tähden kirkkautta ja kokoa. Tämän kehitysreitin kautta kääpiötähdistä tulee jättiläisiä. Massasta riippuen ne romahtavat lopulta valkoisiksi kääpiöiksi, neutronitähdiksi tai mustiksi aukoiksi. Massiivisemmat tähdet aiheuttavat supernovoja, jotka ovat valtavia energiaräjähdyksiä, jotka pakenevat, kun fuusio lakkaa tähtien ytimessä ja kaasukerrokset hankautuvat voimakkaasti toista vasten lopullisen romahduksen aikana.