丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家罗素各自独立地提出了恒星的光谱型与光度之间存在着相关关系,并以图形表示,称为赫罗(H-R)图。(光谱型是温度的标记,也是颜色的标记;光度也可用绝对星等来表示,其单位是太阳的真亮度。)赫罗图以光谱型(或温度)为横坐标,以光度(或绝对星等)为纵坐标,将所有已知光谱型和光度的星点在图上,每个点代表一颗星。
在H-R图上,全部星点群都集中在三个不同区域里,占90%以上的绝大多数星都落在从左上角延伸到右下角的带状区域,称为主星序。在这个序列里的星称为主序星。H-R图右上角有一个点群,这些星温度偏低、颜色偏红,但光度很大,称为红巨星或红超巨星。左下角也有一个点群,温度很高,颜色偏白,光度却很小,称为白矮星。H-R图简单明了却有着深刻的含义,因此为许多研究课题所使用,是现代天文学中非常重要的图表。