V závislosti od typu majú hviezdy životy od stoviek miliónov do desiatok miliárd rokov. Všeobecne platí, že čím je hviezda väčšia, tým rýchlejšie vyčerpá zásoby jadrového paliva, takže hviezdy s najdlhšou životnosťou patria k najmenším. Hviezdy s najdlhšou životnosťou sú červení trpaslíci; niektoré môžu byť takmer také staré ako samotný vesmír.
Červené trpasličie hviezdy
Astronómovia definujú červeného trpaslíka ako hviezdu, ktorá má asi 0,08 až 0,5-násobok hmotnosti slnka a je tvorená predovšetkým plynným vodíkom. Ich veľkosti a hmotnosti sú v porovnaní s inými typmi hviezd veľmi malé; aj keď bieli trpaslíci, neutrónové hviezdy a iné druhy môžu byť ešte menší, majú oveľa väčšiu hmotnosť. Počas svojej normálnej životnosti je povrchová teplota červeného trpaslíka zhruba 2 700 stupňov Celzia (4 900 stupňov Fahrenheita), dostatočne horúca na to, aby žiarila červenou farbou. Pre svoju malú veľkosť spaľujú prísun vodíka veľmi pomaly a predpokladá sa, že bude žiť od 20 miliárd do 100 miliárd rokov.
Svietivosť a životnosť
Životnosť hviezdy súvisí s jej svietivosťou alebo výstupom energie za sekundu. Celkový energetický výkon hviezdy je jej svietivosť vynásobená jej životnosťou. Aj keď väčšie hviezdy začínajú život s väčšou hmotnosťou, ich svietivosť je tiež oveľa väčšia. Napríklad slnko, ktoré má povrchovú teplotu 5 600 stupňov Celzia (10 000 stupňov Fahrenheita), má žltú farbu. Jeho vyššia teplota a väčší povrch znamená, že vyžaruje viac energie za sekundu ako červený trpaslík; jeho životnosť je tiež kratšia. Astronómovia sa domnievajú, že slnku, ktoré svieti stabilne asi 5 miliárd rokov, zostáva ešte niekoľko miliárd.
Jadrová fúzia
Dôvod, prečo hviezdy žiaria milióny až miliardy rokov, spočíva v procese zvanom jadrová fúzia. Vo vnútri hviezdy obrovské gravitačné sily stláčajú atómy svetla v jadre, až kým sa spoja dohromady a vytvoria ťažšie prvky. Väčšina hviezd spája atómy vodíka a vytvára hélium; keď hviezde dôjde vodík, dôjde k ďalším reakciám, ktoré produkujú prvky až k železu. Fúzne reakcie uvoľňujú veľké množstvo energie - až 10 miliónovkrát viac ako energie vyrobené chemickým spaľovaním. Fúzne reakcie sa však dejú zriedka, takže palivo hviezdy vydrží veľmi dlho.
Životný cyklus hviezd
Život väčšiny hviezd sleduje predvídateľný vzorec; vznikajú spočiatku z vreciek vodíka a ďalších prvkov v medzihviezdnom priestore. Ak je prítomné dostatok plynu, gravitačné sily vytiahnu materiál do zhruba sférického tvaru a vnútro sa vplyvom tlaku z vonkajších vrstiev zahustí. Pri dostatočnom tlaku sa vodík spojí a hviezda svieti. O milióny až miliardy rokov neskôr dôjde hviezde vodík, ktorý spojí hélium a nasledujú ďalšie prvky. Nakoniec je palivo hviezdy vyčerpané a zrúti sa, čo vedie k výbuchu, ktorý sa nazýva nova alebo supernova. Zvyšky hviezdy sa môžu stať bielym trpaslíkom, neutrónovou hviezdou alebo čiernou dierou, v závislosti od pôvodnej veľkosti hviezdy. V priebehu času ochladia bieli trpaslíci a neutrónové hviezdy a stávajú sa z nich tmavé objekty.
