恒星的实际亮度或说“发光本领”彼此之间是相差极大的。假如我们能把它们和太阳排在同等距离的一行上，就会发现它们的亮度有从太阳的10-4～104倍以上的差距。实际上天文学家只观测恒星如果在某一标准距离上应有的光辉。
我们且在一张方格纸上把一黑点代表在一相当地方一颗已知其发光本领及谱型的恒星。这一类的“光谱光度简图”。其中水平线代表不同的谱型，自左而右，从蓝色星到红色星。垂直线代表不同的实际亮度，以太阳亮度为单位，自下而上逐渐升高。代表太阳的一黑点属GO型。
代表大部分恒星（中有太阳）的黑点都傍着自左上方到右下方的斜线。这便是“主星序”。顺这斜线向右，星渐冷，也便渐红渐暗渐小。
在主星序之上有两群黑点代表的星。这便是发光本领平均在太阳100倍左右的“巨星”以及比太阳亮数千倍的“超巨星”。我们考察某一特殊的星，例如红色M型星。既然它们颜色相同，表面温度也相同，而它们的表面亮度每平方米也必相同。这一型星中任何一颗的表面每平方米的亮度一定与另一颗同型星上同大小的表面亮度相等。巨星与超巨星能比同型的主序星明亮若干倍，这便表示其表面要更多若干平方米了；它们亮那么多倍只因它们大那么多倍。
还有另一小群黑点分开在左下角，这便是那种“白矮星”。其中最著名的是天狼星的暗弱的伴星。它们既然比寻常白色星暗到1000倍以上，自然也必更小1000倍以上了。白矮星确乎不比主序星中红色星更暗，但要比它们更小，因为白色星的每平方米要比红色星为明亮的。不过相对中子星来说，白矮星要算大个了。中子星是恒星演化晚期产生的，是目前所知的宇宙中最密的物质了。