Podľa teploty a svietivosti

Hlavným zdrojom informácií o hviezdach je svetlo rozložené do spektra. Charakter spektra hviezdy určuje predovšetkým teplota hviezdnej atmosféry. Podľa spektra čiže teploty delíme hviezdy do ôsmich hlavných tried (W, O, B, A, F, G, K a M) a 4 zriedkavých tried (Q, R, N, S). V rámci tejto klasifikácie rozoznávame hviezdy ranného spektrálneho typu O, B, A) a hviezdy pozdného spektrálneho typu (G, K, M, C, S).

Hviezdy zakreslené do grafu podľa spektrálnej triedy a absolútnej veľkosti (svietivosti) dávajú tzv. Hertzsprungov-Russellov diagram. Hertzsprungov-Russellov diagram ukazuje, že hviezdy sa zoskupujú do dvoch vetiev, a to hlavnej vetvy a vetvy obrov. V tomto diagrame je zreteľné delenie hviezd na:

• nadobrov
• jasných obrov
• obrov
• podobrov
• hviezd hlavnej postupnosti (najpočetnejšia skupina)
• trpaslíkov a
• podtrpaslíkov.

Hertzsprungov-Russellov diagram ukazuje aj vývojovú cestu hviezd.

Podľa zdroju energie

• plazmové hviezdy - sú to hviezdy, v ktorých prebiehajú termojadrové reakcie a generujú si teda vlastné žiarenie. Patria sem obri, nadobri a hviezdy hlavnej postupnosti. Všetky hviezdy viditeľné na oblohe voľným okom sú plazmové hviezdy.
• degenerované hviezdy - hviezdy, v ktorých už neprebiehajú termojadrové reakcie a ich hmota je v degenerovanom stave. Patria sem bieli trpaslíci, neutrónové hviezdy a čierne diery. Tieto hviezdy žiaria iba z nažiarených zásob, prípadne nežiaria vôbec.