Tähtien koot on piirretty Hertzsprung-Russell-kaavioon. Koko vaihtelee superjätistä ruskeaan kääpiöön. Tähden koon havaitsemiseen voi vaikuttaa myös tähden läheisyys ja kirkkaus. Yksinkertaisesti sanottuna, lähellä oleva valkoinen kääpiö saattaa näyttää kirkkaammalta kuin kaukainen punainen Super Giant. On myös lukemattomia muita tekijöitä, jotka vaikuttavat käsitykseemme tähtien koosta, ja tähtitieteilijät etsivät ja löytävät niitä jatkuvasti.
Super jättiläistähdet
Super jättiläisten tunnetut tähdet ovat valoisia tähtiä, joiden massa on yli 10 kertaa suurempi kuin aurinkomme, ja ovat alkaneet hajota. Näiden tähtien kanssa ytimet supistuvat, kuumenevat ja ampuvat fuusioidakseen heliumin hiileksi ja hapeksi. Kun nämä tähdet laajenevat, ne lähestyvät ulompien planeettojen kiertoratoja. Jos näin tapahtuu, heistä tulee punaisia superjättiä. Kun tähti hajoaa, hiili- ja happiseos puristuu sydämessä ja lämpenee sulautuessaan neonin, magnesiumin ja hapen seokseen. Vety- ja heliumfuusio siirtyy ulos, jolloin sisäkkäin muodostuu sisäkkäisiä kuoria. Kun hiilifuusio loppuu, jäljellä oleva neonin, magnesiumin ja hapen seos myös liikkuu kuoreen. Punainen superjätti voi myös supistua, lämmetä ja muodostaa sinisen superjättiä.
Jättiläinen tähdet
Jättitähtien massa on noin 0,8 - noin 10 kertaa aurinkomme aurinkomassa. Kun ne kehittyvät, ytimessä oleva polttoaine loppuu ja heliumydin supistuu, lämpenee ja laajenee muodostaen kuoren vanhan ytimen ympärille. Kun näin tapahtuu, tähti kirkastuu ja laajenee, ja tähdestä tulee punainen jättiläinen.
Pääsekvenssi Valkoiset kääpiötähdet
Pääsekvenssi valkoiset kääpiötähdet, kuten aurinkomme, ovat evoluutionsa keskiosassa. Tässä vaiheessa sydämen heliumi sulautuu vedyksi. Näiden tähtien massa on 75-120 prosenttia aurinkomme massasta. Pääsekvenssitähdet laajenevat jättiläisiksi tai superjätti täheiksi, kun ydinvety loppuu. Tämä eteneminen, jota kutsutaan auringon evoluutioksi, vaihtelee suuresti ajallisesti. Mitä suurempi tähden massa on, sitä lyhyempi evoluutiojakso on, koska korkeamman massan tähdet käyttävät vetypolttoainettaan paljon nopeammin kuin pienemmät tähdet. Tämä prosessi voi kestää vain 2 miljoonaa vuotta suuren massan tähdille. Pienemmät tähdet voivat kestää niin kauan kuin 3 - 12 miljardia vuotta, melkein saman ajanjakson kuin galaksille ennustetaan.
Ruskeat kääpiöt
Ruskealla kääpiötähdellä ei ole tarpeeksi massaa, jotta se voi suorittaa täydellisen ydinfuusio-prosessin ja siirtyä pääjärjestyksestä jättimäisiin tai superjättiöihin. Jos niiden massa on 12 Jupiterin ja 78 Jupiterin välillä, ne sulavat deuteriumin, joka on raskasta vetyä, ylimääräisen neutronin kanssa heliumiin. Jos ne ovat pienempiä kuin 13 Jupiter-massaa, fuusio loppuu kokonaan.