V závislosti na typu mají hvězdy životy od stovek milionů do desítek miliard let. Obecně platí, že čím větší je hvězda, tím rychleji spotřebuje své zásoby jaderného paliva, takže hvězdy s nejdelší životností patří k těm nejmenším. Hvězdy s nejdelší životností jsou červení trpaslíci; některé mohou být téměř stejně staré jako samotný vesmír.
Červené trpasličí hvězdy
Astronomové definují červeného trpaslíka jako hvězdu, která má přibližně 0,08 až 0,5násobek hmotnosti Slunce a je tvořena převážně z plynného vodíku. Jejich velikosti a hmotnosti jsou ve srovnání s jinými typy hvězd velmi malé; i když bílí trpaslíci, neutronové hvězdy a další druhy mohou být ještě menší, mají mnohem větší hmotnosti. Během své normální životnosti je povrchová teplota červeného trpaslíka zhruba 2 700 stupňů Celsia (4 900 stupňů Fahrenheita), dostatečně horká, aby zářila červenou barvou. Kvůli své malé velikosti spalují dodávku vodíku velmi pomalu a předpokládá se, že budou žít od 20 do 100 miliard let.
Svítivost a životnost
Životnost hvězdy souvisí s její svítivostí neboli energetickým výkonem za sekundu. Celkový energetický výkon hvězdy je její svítivost vynásobená životností. Ačkoli větší hvězdy začínají život s větší hmotností, jejich svítivost je také mnohem větší. Například slunce, které má povrchovou teplotu 5600 stupňů Celsia (10 000 stupňů Fahrenheita), má žlutou barvu. Jeho vyšší teplota a větší povrch znamená, že vyzařuje více energie za sekundu než červený trpaslík; jeho životnost je také kratší. Astronomové se domnívají, že slunci, které trvale svítí asi 5 miliard let, zbývá zbývat několik miliard.
Jaderná fůze
Důvod, proč hvězdy svítí miliony až miliardy let, spočívá v procesu zvaném jaderná fúze. Uvnitř hvězdy obrovské gravitační síly stlačují atomy světla v jádru, dokud se nespojí dohromady a vytvoří těžší prvky. Většina hvězd spojuje atomy vodíku a vytváří helium; když hvězdě dojde vodík, běží na další reakce, které produkují prvky až na železo. Fúzní reakce uvolňují velké množství energie - až 10 milionůkrát více než energie produkovaná chemickým spalováním. Fúzní reakce však probíhají zřídka, takže palivo hvězdy vydrží velmi dlouho.
Životní cyklus hvězd
Život většiny hvězd sleduje předvídatelný vzorec; původně se tvoří z kapes vodíku a dalších prvků v mezihvězdném prostoru. Pokud je přítomno dostatek plynu, gravitační síly vytáhnou materiál do zhruba sférického tvaru a vnitřek se díky tlaku z vnějších vrstev zahustí. S dostatečným tlakem se vodík spojí a hvězda svítí. O miliony až miliardy let později dojde hvězdě vodík, který spojí hélium a další prvky. Nakonec je palivo hvězdy vyčerpané a zhroutí se, což vede k výbuchu nazývanému nova nebo supernova. Ze zbytků hvězdy se může stát bílý trpaslík, neutronová hvězda nebo černá díra, v závislosti na původní velikosti hvězdy. Časem se bílí trpaslíci a neutronové hvězdy ochladí a stávají se temnými objekty.