人类对恒星演化过程的了解，要比对恒星起源的认识更为全面和深入。
经过恒星的幼年，恒星才真正成为一颗天体。年轻的恒星仍在收缩，因此温度仍在升高。升到1000万℃以上时，星系核心的氢元素开始进行聚变反应，并释放能量。这样一来，恒星变得比较稳定，并进入“青壮年期”。
人类对恒星的演化过程的科学研究中，最重要的成就是20世纪初丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家罗素对恒星光谱和光度关系的研究，他们将此绘制成图，人们称此图为赫茨普龙一罗素图，简称赫罗图。根据他们的研究，恒星要经过主序星(青壮年)阶段和红巨星(老年)阶段。
人们在观测恒星中发现，有90％的恒量是处在主序星阶段(太阳也处在这个阶段)。这个阶段是恒星经历最长的阶段，约几亿年到几十亿年。这时的恒星已不收缩了，燃烧后的能量全部辐射掉。它的主要特征是：大质量恒星温度高，光度大，色偏蓝；小质量恒星温度低，光度小，色偏红。
当恒星变老成为一颗红巨星时，在它的核反应中，除了氢之外，氦也开始燃烧，接着又有碳加入燃烧行列。此时它的中心温度更高，可达几亿度，发光强度也升高，体积也变得庞大。猎户座的参宿四就是一颗最老的红巨星。太阳老了也会变成红巨星，那时它将膨胀得非常大，以至于会把地球吞掉——如果那时人类还存在着，就要“搬家”了，搬到离太阳远一些的行星上去住。
赫罗图的建立，是天体物理学研究取得的重要成就之一。但是由于材料尚不够完善，人们对恒星演化过程的许多细节还不很清楚，如星际物质的化学成分，尘埃和气体的比例，尘埃的吸收能力等，这也使恒星演化理论受到了一种很大的挑战。嫦娥奔月，曾经被人类当作神话流传了数千年。
数百年前，一个叫万虎的中国人，在身上绑满了炸弹，企望飞上太空。悲剧的发生于是不可避免。但也许这是人类飞天最早的文字记载。当历史滚进到21世纪时，人类的飞天之梦早已实现，宇宙中数以万计人类制造的飞行器，正“巡天遥看一千河”。但今天的我们，仍会对祖先的舍身冒险由衷敬佩，铭记在心；仍会对太空的未来备加关注，与日俱增。