Lielākā daļa zvaigžņu ietilpst kategorijās, ko sauc par galveno secību, ko sauc arī par pundurzvaigznēm. Standarta diagrammā, kurā attēlota zvaigžņu krāsa pret lielumu, kas pazīstama kā Hertzprung-Russell diagramma, galvenās secības zvaigznes veido saskaņotu līkni atšķirībā no citām kategorijām — baltajiem punduriem, subgiantiem, milžiem, spilgtiem milžiem un supergigantiem. Lai gan parasti kartē nav iekļauti melnie caurumi, kas ir gravitācijas sabrukušas zvaigznes, tos var uzskatīt par punktiem diagrammā ar nulles spilgtumu un 0° K spektrālo parakstu.
Iemesls, kāpēc galvenās secības zvaigznes nokrīt uz paredzamas līknes, ir tāpēc, ka to spožumu un spektrālos parakstus nosaka tikai to masa, kas svārstās no 0.08 līdz aptuveni 158 Saules masām. Baltajiem punduriem, zvaigznēm, kuras ir iztērējušas savu kodoldegvielu, ir līdzīgs spektrālais signāls kā galvenās secības zvaigznēm, bet daudz mazāks spilgtums. Tas ir tāpēc, ka tie nesavieno elementus vai tiem ir nepārtraukts enerģijas avots — to spožums un siltums paliek pāri. Miljardiem gadu laikā ir sagaidāms, ka baltie punduri atdzisīs un kļūs par melnajiem punduriem vai nedzīviem zvaigžņu ruļļiem. Tomēr neviens baltais punduris vēl nav bijis pietiekami ilgi, lai tas notiktu.
Galvenās secības zvaigznes iedala vairākās kategorijās: brūnie punduri, kuru Saules masa ir tikai aptuveni 0.08, pamatā ir lielizmēra Jupiteri ar vājām kodolsintēzes reakcijām; sarkanie punduri ir nedaudz karstāki un enerģiskāki, ar lielāku masu; tiem seko dzeltenie punduri, ļoti izplatītas zvaigznes, kuru piemērs ir mūsu Saule.
Kad zvaigznes sadedzina visu savu kodoldegvielu ūdeņraža veidā, tās sāk kausēt hēliju. Tā kā vecās zvaigznes sāk veidot cietu kausēta materiāla kodolu, spēcīgie gravitācijas spēki uz kodola perimetra saspiež kopā augšējos gāzes slāņus, paātrinot saplūšanu un palielinot zvaigznes spožumu un izmēru. Izmantojot šo attīstības ceļu, pundurzvaigznes kļūst par milžiem. Atkarībā no to masas tie galu galā sabrūk baltos punduros, neitronu zvaigznēs vai melnos caurumos. Masīvākas zvaigznes izraisa supernovas, kas ir milzīgi enerģijas sprādzieni, kas izplūst, kad zvaigžņu kodolā beidzas kodolsintēze un gāzes slāņi enerģiski berzē pret otru pēdējās sabrukšanas laikā.