Das Hertzsprung-Russel-Diagramm, auch bekannt als HR-Diagramm, gilt als eines der wichtigsten Werkzeuge zur Erforschung der Evolution. Das HR-Diagramm wurde Anfang der 1920er Jahre unabhängig entwickelt und ist hauptsächlich verwendet, um die Temperatur von Sternen gegen ihre Leuchtkraft aufzuzeichnen. Es wird auch verwendet, um die Farbe der Sterne gegen ihre Größe darzustellen.
Die absolute Helligkeit oder Helligkeit der Sterne zeigt einen Anstieg auf der vertikalen Achse nach oben, während die Temperatur derselben auf der horizontalen Achse nach rechts abnimmt. Es wird angenommen, dass eine gute Mehrheit der Sterne auf einem diagonalen Band liegt, das sich von den heißen Sternen bis zu den kühlen Sternen in der unteren linken Ecke erstreckt.
Die verschiedenen Formen dieses Diagramms ergeben sich aus der unterschiedlichen Art und Weise, wie Sterne untersucht und verstanden werden können. Theoretiker ziehen es vor, die aus Berechnungen abgeleiteten numerischen Größen direkt grafisch darzustellen. Beobachtungsastronomen hingegen ziehen es vor, dieselben beobachtbaren Größen zu verwenden. Der Kosmos gibt weiter an, dass er je nach Anfangsmasse eines Sterns Evolutionsstadien durchlaufen kann, die von der Art und Weise, wie er Energie erzeugt, und seinen inneren Strukturen diktiert werden. Alle diese Stadien entsprechen den Temperatur- und Helligkeitsänderungen des Sterns.