Les étoiles équilibrent l'énergie libérée par la fusion thermonucléaire avec la gravité en fonction de leur taille massive. La plupart des étoiles fusionnent l'hydrogène en hélium, libérant de la lumière et de l'énergie thermique. Les étoiles tiennent ensemble parce que la grande quantité de matière impliquée comprime le gaz, formant une sphère lumineuse. Ce processus est connu sous le nom d'équilibre hydrostatique.
Les étoiles se forment lorsque des nuages d'hydrogène gazeux se condensent en une zone concentrée. La masse résultante comprime le nuage d'hydrogène en une sphère, formant une protoétoile. Au fur et à mesure que la matière s'accumule, le nuage s'effondre, augmentant sa densité jusqu'à ce que l'hydrogène commence à libérer de l'énergie par fusion thermonucléaire. Cela provoque l'expansion du nuage de gaz jusqu'à ce que l'équilibre entre les forces gravitationnelles comprimant le nuage de gaz s'équilibre avec l'expansion. Les réactions de fusion au cœur transportent l'énergie thermique et radiante vers la surface de la sphère qui rayonne dans l'espace.
Le cycle de vie d'une étoile dépend de sa masse. Une fois qu'une étoile commence sa fusion, elle entre dans la séquence principale et maintient son équilibre hydrostatique pendant des milliards d'années. Les étoiles très massives brillent de lumière bleue et dépensent leur carburant plus rapidement, s'effondrant finalement lorsque la gravité comprime la matière restante. Cet effondrement se traduit souvent par une supernova qui éjecte la matière de l'étoile dans l'espace. Les étoiles plus petites subissent ce type d'effondrement, mais elles n'explosent pas toujours. Chaque étoile de la séquence principale finit par dépenser son carburant et commence un processus d'effondrement et d'expansion en une géante rouge avant de s'effondrer en une naine blanche.
