Die Sternentwicklung beschreibt den Prozess, bei dem Sterne entstehen, über einen längeren Zeitraum brennen und schließlich sterben. Unterwegs kämpft der Stern mit der Schwerkraft und dem Kraftstoffverbrauch, um das Gleichgewicht zu halten. Ein Großteil der Sternentwicklung ist Theorie, da es den Menschen noch nicht lange genug gibt, um den gesamten Lebenszyklus eines einzelnen Sterns zu beobachten intelligente Vermutungen darüber, wie sich Sterne im Laufe der Zeit entwickeln, und der Prozess scheint relativ vorhersehbar zu sein.
Der Prozess der Sternentwicklung beginnt mit der Bildung eines Sterns. Sterne bilden sich in sogenannten „riesigen Molekülwolken“, wirbelnden Massen von Gasen und Partikeln. Im Laufe der Zeit unterliegen diese Wolken einem Gravitationskollaps und erzeugen Protosterne, Himmelskörper, die das Potenzial haben, Sterne zu werden. Zu welcher Sternart sich ein Protostern entwickelt, hängt von seiner chemischen Zusammensetzung ab. Wenn sich der Stern allmählich zusammenzieht, beginnt eine Reihe von Kernreaktionen, die dazu führen, dass der Stern an Leuchtkraft gewinnt.
Schließlich verbraucht ein Stern seinen Brennstoff, kollabiert normalerweise und löst eine weitere Kettenreaktion von Ereignissen aus, die dazu führen, dass der Stern extrem heiß und hell brennt. Abhängig von der Art des Sterns kann er sich nach seinem Tod in einen Weißen Zwerg, einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch verwandeln, was diesem Ereignis oft mit einer fantastischen Supernova vorausgeht, die durch eine außer Kontrolle geratene Kettenreaktion verursacht wird. Die Sternentwicklung findet ständig im ganzen Universum statt, während Sterne kommen und gehen.
Jede Lebensphase eines Sterns kann auf einem Diagramm wie dem Hertzsprung-Russel-Diagramm aufgezeichnet werden. Das Diagramm vergleicht Farbe, Größe, Leuchtkraft und Temperatur des Sterns. Sterne einer bestimmten Klasse neigen dazu, in solchen Diagrammen zusammenzufallen, was klare Beziehungen zwischen bestimmten Sternentypen zeigt, die verwendet werden können, um mehr über Sterne im Allgemeinen zu erfahren. Mit einer solchen Karte können Wissenschaftler Beobachtungen zu verschiedenen Sternen machen und sie in die Entfernung von der Erde und andere nützliche Daten über die Sternentwicklung umrechnen.
Viele Sterne fallen in eine Klassifizierung, die als Hauptreihe bekannt ist und sich auf einen charakteristischen Sternhaufen bezieht, der auf vielen Diagrammen zu sehen ist, die verwendet werden, um Sterne nach Merkmalen zu kartieren. Die Sonne ist ein Beispiel für einen Hauptreihenstern und wird nach den meisten Schätzungen noch mindestens fünf Milliarden Jahre stabil bleiben. Am Ende der Hauptreihenperiode verwandelt sich die Sonne in einen Roten Riesen, der sich erheblich ausdehnt, während er seinen Brennstoff verbraucht und dabei mehrere Planeten, einschließlich der Erde, verschlingt.