主序带 是 赫罗图 上在对角在线的曲线，绝大部分的恒星都在这个范围上，在这个区域内的恒星被称为主序星或 矮星 ，其中则以 红矮星 的温度最低。这条线是非常明显的，因为只要氢 核聚变 持续在进行，恒星光谱类型与亮度都与恒星的质量有直接的关联，而且 恒星 的一生也几乎都花费在这个阶段上。但是，即使在理想的观测下，主序带还是会有些模糊不清。例如，紧邻的 伴星 、自转或磁场，都会造成一些改变。明确的说，有些金属贫乏的恒星（ 次矮星 ），位置就在主序带的下方，一样进行氢的核聚变，但在主序带的下端就会因为化学组成而造成混淆不清的情况。

天文学家有时会提到“零龄主序带”（ZAMS），这是由计算所得的曲线，表示的是恒星开始氢的核聚变时，其亮度与 表面温度 的位置，而典型的恒星会随著年龄由这点开始，表面温度与亮度增加。当恒星诞生时会进入主序带，濒临死亡前就会离开主序带。太阳是一颗主序星，年龄是46亿岁， 光谱分类 是G2V。当核心的氢耗尽后，将膨胀成为一颗红巨星。

主序带有时会被分成上段和下段，根据恒星产生能量的主要过程来进行划分。质量大约在1.5倍太阳质量以内的恒星，将氢聚集融合成氦的一系列主要过程称为质子-质子链反应。超过这个质量在主序带的上段，核聚变主要是碳、氮、和氧。通常，质量越大的恒星在主序带上的生命期越短。在核心的核燃料已被耗尽之后，恒星的发展会离开赫罗图上的主序带。这时恒星的发展由它的质量决定，质量低于0.23太阳质量的恒星直接成为白矮星，而质量未超过10太阳质量的恒星将经历红巨星的阶段；质量更大的恒星可以爆炸成为超新星，或直接塌缩成为黑洞。

下表是主序带上恒星的典型数值： 光度 （L），半径（R），和质量（M）都是相对于以太阳—一颗光谱分类为G2V的矮星－的比较值，正确的数值可以有20-30%的变化量。

（注意：以下的数据与外部链接的并不会完全一致，同时单位面积的亮度也没有遵循温度（T）的比率）

红巨星的氦核继续坍缩直到它完全受到 电子简并压 －一种 量子力学 的效应，限制物质可以被压缩的紧密程度－的支撑。对超过0.5太阳质量的恒星 ^{，核心可以达到够高的温度，经由3氦过程将氦燃烧成碳 [22-23] 。质量在5至7.5太阳质量的恒星可已经由核聚变产生原子量更高的元素。10太阳质量或更重的恒星，这个过程会使核心越来越紧密，最后导致核心的坍缩，抛出覆盖在恒星外面的气壳发生II型超新星、Ib型超新星、或Ic型超新星的爆炸。}

当一个 星团 的恒星几乎都是同一时间形成时，这些恒星的寿命将取决于个别的质量。质量最大的恒星会最先离开主序带，然后质量较低的也会依序稳定的离开。因此，恒星的演化将依照它们在主序带上的位置，从质量最大的开始离开，转到赫罗图的右侧。在这个星团中的恒星当前离开主序带的位置，就是所谓的转折点，可以用来估计星团的年龄 ^{Harding E. Smith. The Hertzsprung-Russell Diagram. Gene Smith's Astronomy Tutorial. Center for Astrophysics & Space Sciences, University of California, San Diego. 1999-04-21 [2009-10-29]. Richard Powell. The Hertzsprung Russell Diagram. An Atlas of the Universe. 2006 [2009-10-29]. Longair, Malcolm S. (2006). The Cosmic Century: A History of Astrophysics and Cosmology. Cambridge University Press. pp. 25–26. ISBN 978-0-521-47436-8. Brown, Laurie M.; Pais, Abraham; Pippard, A. B., eds. (1995). Twentieth Century Physics. Bristol; New York: Institute of Physics, American Institute of Physics. p. 1696. ISBN 978-0-7503-0310-1. OCLC 33102501. Russell, H. N. "Giant" and "dwarf" stars. The Observatory. 1913, 36: 324–329. Bibcode:1913Obs....36..324R. Strömgren, Bengt. On the Interpretation of the Hertzsprung-Russell-Diagram. Zeitschrift für Astrophysik. 1933, 7: 222–248. Bibcode:1933ZA......7..222S. Schatzman, Evry L.; Praderie, Francoise. The Stars. Springer. 1993: 96–97. ISBN 3-540-54196-9. Morgan, W. W.; Keenan, P. C.; Kellman, E. An atlas of stellar spectra, with an outline of spectral classification. Chicago, Illinois: The University of Chicago press. 1943 [2008-08-12]. Unsöld, Albrecht. The New Cosmos. Springer-Verlag New York Inc. 1969: 268. ISBN 0-387-90886-2. Gloeckler, George; Geiss, Johannes. Composition of the local interstellar medium as diagnosed with pickup ions. Advances in Space Research. 2004, 34 (1): 53–60. Bibcode:2004AdSpR..34...53G. doi:10.1016/j.asr.2003.02.054. Schilling, Govert. New Model Shows Sun Was a Hot Young Star. Science. 2001, 293 (5538): 2188–2189 [2007-02-04]. PMID 11567116. doi:10.1126/science.293.5538.2188. Zero Age Main Sequence. The SAO Encyclopedia of Astronomy. Swinburne University. [2007-12-09]. Clayton, Donald D. Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis. University of Chicago Press. 1983. ISBN 0-226-10953-4. Brainerd, Jerome James. Main-Sequence Stars. The Astrophysics Spectator. 2005-02-16 [2007-12-04]. Karttunen, Hannu. Fundamental Astronomy. Springer. 2003. ISBN 3-540-00179-4. Bahcall, John N.; Pinsonneault, M. H.; Basu, Sarbani. Solar Models: Current Epoch and Time Dependences, Neutrinos, and Helioseismological Properties. The Astrophysical Journal. 2001-07-10, 555 (2): 990–1012. Bibcode:2003PhRvL..90m1301B. doi:10.1086/321493. Salaris, Maurizio; Cassisi, Santi. Evolution of Stars and Stellar Populations. John Wiley and Sons. 2005: 128. ISBN 0-470-09220-3. Oey, M. S.; Clarke, C. J. Statistical Confirmation of a Stellar Upper Mass Limit. The Astrophysical Journal. 2005, 620 (1): L43–L46. Bibcode:2005ApJ...620L..43O. doi:10.1086/428396. Ziebarth, Kenneth. On the Upper Mass Limit for Main-Sequence Stars. Astrophysical Journal. 1970, 162: 947–962. Bibcode:1970ApJ...162..947Z. doi:10.1086/150726 Burrows, A.; Hubbard, W. B.; Saumon, D.; Lunine, J. I. An expanded set of brown dwarf and very low mass star models. Astrophysical Journal, Part 1. March 1993, 406 (1): 158–171. Bibcode:1993ApJ...406..158B. doi:10.1086/172427. Fynbo, Hans O. U.; 等. Revised rates for the stellar triple-α process from measurement of 12C nuclear resonances. Nature. 2004, 433 (7022): 136–139. PMID 15650733. doi:10.1038/nature03219. Sitko, Michael L. Stellar Structure and Evolution. University of Cincinnati. 2000-03-24 [2007-12-05]. Staff. Post-Main Sequence Stars. Australia Telescope Outreach and Education. 2006-10-12 [2008-01-08]. Krauss, Lawrence M.; Chaboyer, Brian. Age Estimates of Globular Clusters in the Milky Way: Constraints on Cosmology. Science. 2003, 299 (5603): 65–69. PMID 12511641. doi:10.1126/science.1075631. 术语在线—权威的术语知识服务平台 ．术语在线 [引用日期2022-03-23]}