Todas las estrellas tienen un ciclo de nacimiento, evolución y muerte, el cual varía de acuerdo a sus características. En las estrellas más masivas los ciclos de vida son cortos, de apenas unos cuantos millones de años, mientras que para las estrellas menos masivas, que son mucho más estables, los ciclos de vida pueden durar miles de millones de años, superando incluso la edad actual del Universo.

Las estrellas evolucionan al fusionar elementos químicos cada vez más pesados a partir del hidrógeno contenido en sus núcleos. Así, de la fusión de hidrógeno -el elemento más simple- a helio, la estrella avanza en la producción de elementos más pesados, como el oxígeno, el nitrógeno, el silicio, etc.

En las estrellas más masivas, la producción de helio es abundante y agota rápidamente el material, mientras que en las estrellas de menor masa, este proceso es mucho más equilibrado y lento. Cuando el material nuclear se agota, la estrella muere, y el proceso de su muerte, una vez más, depende de su tamaño.

Las estrellas menos masivas probablemente finalicen su muy larga vida como enanas blancas, tras expandir sus capas exteriores que terminarán brillando tenuemente como nebulosas planetarias. Para las estrellas masivas, el ciclo de vida termina usualmente de forma dramática: la estrella también expulsa sus capas exteriores pero al ser más brillante y masiva se vuelve una supergigante. Luego, dependiendo del tamaño de su núcleo, este puede terminar en un estado semiestable como una enana blanca o colapsarse y explotar como supernova, dejando en el centro un nuevo objeto que puede ser una estrella de neutrones o un agujero negro.