วิวัฒนาการของดาวฤกษ์อธิบายกระบวนการที่ดาวก่อตัวขึ้นเผาเป็นระยะเวลานานและตายในที่สุด ดาวดวงนี้ต้องดิ้นรนกับแรงโน้มถ่วงและการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเพื่อพยายามรักษาสมดุล วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ส่วนใหญ่เป็นทฤษฎีเนื่องจากมนุษย์ไม่ได้มีรอบนานพอที่จะสังเกตวงจรชีวิตทั้งหมดของดาวดวงเดียว แต่ด้วยจำนวนดาวที่เพียงพอในระยะต่าง ๆ ที่กระจัดกระจายไปทั่วจักรวาลมันเป็นไปได้ที่จะทำให้การศึกษาและ ฉลาดคาดเดาเกี่ยวกับวิธีการที่ดาวมีวิวัฒนาการเมื่อเวลาผ่านไปและกระบวนการนี้ดูเหมือนจะคาดเดาได้ค่อนข้าง
กระบวนการวิวัฒนาการของดาวฤกษ์เริ่มต้นด้วยการก่อตัวดาวฤกษ์ ดาวก่อตัวในสิ่งที่เรียกว่า "เมฆโมเลกุลขนาดยักษ์" มวลของก๊าซและอนุภาคที่หมุนวน เมื่อเวลาผ่านไปเมฆเหล่านี้จะเกิดการยุบตัวของแรงโน้มถ่วงทำให้เกิดโพรโทสตาร์ซึ่งเป็นเทห์ฟากฟ้าซึ่งมีศักยภาพที่จะกลายเป็นดาวฤกษ์ ประเภทของดาวที่ดาวฤกษ์จะเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของมัน ในขณะที่ดาวค่อย ๆ ดึงกันปฏิกิริยานิวเคลียร์หลายชุดก็เริ่มเกิดขึ้นทำให้ดาวนั้นมีความส่องสว่างมากขึ้น
ในที่สุดดาวฤกษ์จะกินน้ำมันโดยทั่วไปจะยุบตัวและตั้งค่าปฏิกิริยาลูกโซ่ของเหตุการณ์ซึ่งทำให้ดาวเผาไหม้ร้อนและสว่างมาก มันสามารถกลายเป็นดาวแคระขาวดาวนิวตรอนหรือหลุมดำเมื่อมันตายก่อนหน้าเหตุการณ์นี้มักจะมีซูเปอร์โนวาที่น่าอัศจรรย์ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาลูกโซ่ที่หลบหนีขึ้นอยู่กับชนิดของดาว วิวัฒนาการของดาวฤกษ์เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องทั่วทั้งจักรวาลเมื่อดวงดาวเดินทางมา
Hertzsprung-Russel Diagram ได้ในแต่ละช่วงของชีวิตของดาว แผนภูมิจะเปรียบเทียบสีขนาดความส่องสว่างและอุณหภูมิของดาว ดาวในชั้นเรียนบางแห่งมีแนวโน้มที่จะรวมตัวกันบนไดอะแกรมดังกล่าวแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างดาวแต่ละประเภทซึ่งสามารถใช้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับดาวโดยทั่วไป นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้การสังเกตเกี่ยวกับดวงดาวต่าง ๆ และแปลงเป็นระยะห่างจากโลกและข้อมูลที่เป็นประโยชน์อื่น ๆ เกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาวฤกษ์
ดาวหลายดวงตกอยู่ในการจำแนกประเภทที่รู้จักกันเป็นลำดับหลักหมายถึงกลุ่มลายเซ็นของดาวซึ่งสามารถเห็นได้ในหลาย ๆ แปลงที่ใช้ในการทำแผนที่ดาวตามลักษณะ ดวงอาทิตย์เป็นตัวอย่างของดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักและมันจะยังคงมีเสถียรภาพอย่างน้อยห้าพันล้านปีตามการประมาณการส่วนใหญ่ ในตอนท้ายของช่วงเวลาลำดับหลักดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนเป็นดาวยักษ์แดงขยายตัวมากขึ้นเมื่อมันใช้เชื้อเพลิงและกลืนดาวเคราะห์หลายดวงรวมทั้งโลกไปด้วยกัน
