У зависности од врсте, звезде имају животни век који траје од стотина милиона до десетина милијарди година. Генерално, што је звезда већа, брже троши свој нуклеарни енергент, па су звезде са најдужим веком трајања међу најмањима. Звезде са најдужим животним веком су црвени патуљци; неки су можда стари колико и сам свемир.
Звезде црвених патуљака
Астрономи црвеног патуљка дефинишу као звезду која има између 0,08 и 0,5 пута већу масу сунца и настала је углавном од гаса водоника. Њихове величине и масе су веома мале у поређењу са другим врстама звезда; иако су бели патуљци, неутронске звезде и друге врсте можда и мање, имају много веће масе. Током свог нормалног живота, површинска температура црвеног патуљка је отприлике 2.700 степени Целзијуса (4.900 степени Фахренхеита), довољно врућа да светли црвеном бојом. Због своје мале величине, они врло споро сагоревају залихе водоника и постоји теорија да живе од 20 милијарди до више од 100 милијарди година.
Светлост и животни век
Животни век звезде повезан је са њеном осветљеношћу или излазном енергијом у секунди. Укупни животни век звезде је њен сјај помножен са животним веком. Иако веће звезде започињу живот са више масе, њихова светлост је такође много већа. На пример, сунце, које има површинску температуру од 5.600 степени Целзијусових (10.000 степени Фахренхеита), има жуту боју. Његова виша температура и већа површина значи да зрачи више енергије у секунди од црвеног патуљка; његов животни век је такође краћи. Астрономи верују да сунцу, које непрекидно сија око 5 милијарди година, преостаје још неколико милијарди.
Нуклеарна фузија
Разлог зашто звезде сијају милионе до милијарде година лежи у процесу који се назива нуклеарна фузија. Унутар звезде огромне гравитационе силе сабијају лаке атоме у језгру све док се не стопе и чине теже елементе. Већина звезда стапа атоме водоника, формирајући хелијум; када звезди понестане водоника, она ради на друге реакције које производе елементе до гвожђа. Реакције фузије ослобађају велике количине енергије - до 10 милиона пута више од оне произведене хемијским сагоревањем. Реакције фузије се, међутим, дешавају ретко, па гориво звезде траје веома дуго.
Животни циклус звезда
Живот већине звезда следи предвидљив образац; у почетку настају из џепова водоника и других елемената у међузвезданом простору. Ако је присутно довољно гаса, гравитационе силе извлаче материјал у приближно сферични облик, а унутрашњост постаје гушћа због притиска спољашњих слојева. Са довољним притиском водоник се стапа и звезда сија. Милионима до милијардама година касније, звезда остаје без водоника и стапа хелијум, праћен осталим елементима. На крају се гориво звезде исцрпи и она се сруши, што доводи до експлозије која се назива нова или супернова. Остаци звезде могу постати бели патуљак, неутронска звезда или црна рупа, у зависности од оригиналне величине звезде. Временом се бели патуљци и неутронске звезде хладе, постајући тамни објекти.
