Sõltuvalt tüübist on tähtede eluiga sadadest miljonitest kümnete miljardite aastateni. Üldiselt, mida suurem on täht, seda kiiremini ta kasutab oma tuumakütuse varu, nii et kõige kauem elanud tähed on ühed väiksemad. Pikima elueaga tähed on punased kääbused; mõned võivad olla peaaegu sama vanad kui universum ise.
Punased kääbustähed
Astronoomid määratlevad punase kääbuse tähena, mille päikese mass on umbes 0,08–0,5 korda suurem ja moodustub peamiselt vesinikgaasist. Nende suurus ja mass on teist tüüpi tähtedega võrreldes väga väikesed; kuigi valged kääbused, neutrontähed ja muud liikid võivad olla veelgi väiksemad, on nende mass palju suurem. Tavalise eluea jooksul on punase kääbuse pinnatemperatuur umbes 2700 kraadi Celsiuse järgi (4900 kraadi Fahrenheiti järgi), mis on piisavalt kuum, et hõõguda punase värviga. Väikese suuruse tõttu põletavad nad vesinikuvarusid väga aeglaselt ja nende teooria on ette nähtud 20 miljardist kuni 100 miljardi aastani.
Heledus ja eluiga
Tähe eluiga on seotud selle heleduse ehk energia väljundiga sekundis. Tähe kogu eluea energiatarbimine on tema heledus, mis on korrutatud tema elueaga. Kuigi suuremad tähed alustavad elu suurema massiga, on ka nende heledus palju suurem. Näiteks päikesel, mille pinnatemperatuur on 5600 Celsiuse kraadi (10 000 kraadi Fahrenheiti), on kollane värv. Selle kõrgem temperatuur ja suurem pind tähendab, et see kiirgab sekundis rohkem energiat kui punane kääbus; ka selle eluiga on lühem. Astronoomid usuvad, et päikesel, mis on pidevalt paistnud umbes 5 miljardit aastat, on jäänud mitu miljardit.
Tuumasüntees
Põhjus, miks tähed säravad miljoneid kuni miljardeid aastaid, peitub protsessis, mida nimetatakse tuumasünteesiks. Tähe sees suruvad tohutud gravitatsioonijõud südamikus olevad valgusaatomid kokku, kuni need sulanduvad kokku, moodustades raskemad elemendid. Enamik tähti sulatab vesinikuaatomid, moodustades heeliumi; kui tähest saab vesinik otsa, töötab ta teiste reaktsioonidega, mis põhjustavad elemendid rauda. Termotuumasünteesireaktsioonid vabastavad suures koguses energiat - kuni 10 miljonit korda rohkem kui keemilisel põlemisel. Termotuumasünteesi reaktsioonid toimuvad harva, nii et tähe kütus kestab väga kaua.
Tähtede elutsükkel
Enamiku tähtede elu käib prognoositava mustri järgi; nad moodustuvad esialgu vesiniku ja muude tähtedevahelises ruumis asuvate elementide taskutest. Piisava gaasi olemasolul tõmbavad gravitatsioonijõud materjali umbes sfääriliseks ja väliskihtide surve tõttu muutub siseruum tihedamaks. Piisava rõhu korral vesinik sulab kokku ja täht särab. Miljoneid kuni miljardeid aastaid hiljem saab täht vesinikust otsa ja sulatab heeliumi, millele järgnevad muud elemendid. Lõpuks on tähe kütus ammendatud ja see variseb kokku, mis toob kaasa plahvatuse, mida nimetatakse novaks või supernoovaks. Tähe jäänustest võib sõltuvalt tähe algsest suurusest saada valge kääbus, neutrontäht või must auk. Aja jooksul jahedad valged kääbused ja neutrontähed muutuvad tumedateks objektideks.