Gli stadi che una stella attraversa nella sua vita corrispondono anche ai diversi tipi di stelle che si possono osservare in cielo tramite gli strumenti astronomici.
Giganti rosse
Si tratta di stelle in cui, conseguentemente alla combustione dell'idrogeno in elio, si è formato un nucleo molto denso, il quale collassando provoca un riscaldamento in grado di innescare successive reazioni termonucleari. A causa dell'alta temperatura, la stella si espande enormemente, originando una gigante rossa. Tale espansione abbassa la temperatura negli strati superficiali, facendo assumere alla stella il caratteristico colore rosso.
Nana bianca
Nelle stelle con massa inferiore a 1,44 masse solari la pressione e temperatura del nucleo non arrivano a innescare la combustione del carbonio e dell'ossigeno: la stella residua inizia a raffreddarsi, formando una nana bianca. Inizia la contrazione gravitazionale, che si arresta solo quando è bilanciata dalla pressione del gas nel nucleo (la densità è di alcune tonnellate per centimetro cubo). A causa della bassa luminosità, le nane bianche sono difficilmente osservabili; con il passare del tempo, la stella si raffredderà sempre più, diventando una scura e fredda sfera di carbonio e ossigeno solidi, più o meno delle dimensioni della Terra (nana nera).
Nove
Le nove sono stelle di tipo esplosivo, componenti di sistemi binari di stelle, costituiti di norma da una gigante rossa e da una nana bianca. La nana bianca attira gravitazionalmente l'idrogeno dalla gigante rossa e in tal modo si accresce, causando l'aumento della pressione e della temperatura nello strato superficiale. Raggiunta la temperatura di innesco della fusione nucleare, la nova esplode, con un improvviso aumento della luminosità stellare che dura per qualche giorno, per poi tornare, con il passare del tempo, alle condizioni iniziali.
Supernove
Quando la massa di una stella è di almeno una decina di volte maggiore di quella del Sole, si giunge alla formazione di un nucleo di ferro-56, 56Fe, non più in grado di liberare ulteriore energia: come conseguenza, la stella collassa e la temperatura si innalza fino ad alcuni miliardi di gradi in brevissimo tempo; quando i gusci più esterni in contrazione si imbattono nel nucleo solido, generano un'onda d'urto, che si propaga verso l'esterno della stella; giunta sulla superficie della stella, l'onda trascina una grande quantità di gas nello spazio esterno alla stella: si realizza così un'immane "esplosione di supernova" e la luminosità della stella cresce enormemente, raggiungendo in poche ore valori fino a circa un miliardo di volte superiori rispetto a quella del Sole.
Nel 1967 sono state scoperte altre sorgenti simili, chiamate pulsar, cioè sorgenti di onde radio pulsanti. Il periodo di rotazione di una pulsar è destinato ad aumentare nel tempo.
Buchi neri
Un buco nero è un oggetto celeste, con diametro variabile da 10 a 30 km, la cui materia è eccezionalmente addensata ed esercita un'attrazione gravitazionale così intensa da impedire alla materia stessa, alla luce e a qualunque altra radiazione elettromagnetica di sfuggirne. È presumibilmente lo stadio finale dell'evoluzione di una stella di grande massa (almeno tre volte quella del Sole): in questo caso, quando la stella esplode come supernova, la sua parte centrale subisce un violento collasso gravitazionale, che comprime la materia indefinitamente generando il buco nero, che successivamente può catturare altra materia e aumentare così la propria massa fino a valori di milioni di volte quella del Sole; prima di "cadere" nel buco nero, la materia gli ruota attorno muovendo a spirale e formando un disco di accrescimento. In questa zona dello spazio si instaura un campo gravitazionale intensissimo.