Le stelle sono dotate di una massa compresa tra 0,08 e 150–200 masse solari (M_☉). Quelle con massa inferiore a 0,08 M_☉ sono dette nane brune, oggetti a metà strada tra stelle e pianeti che non producono energia tramite la fusione nucleare; non sembrano esistere, per quanto finora osservato, stelle di massa superiore a 200 M_☉, confermando il limite di Eddington. Sono variabili anche le dimensioni, comprese tra i pochi chilometri delle stelle degeneri e i miliardi di km delle supergiganti e ipergiganti. Le luminosità sono comprese tra 10⁻⁴ e 10⁶ - 10⁷ luminosità solari (L_☉).

Le stelle si presentano, oltre che singolarmente, anche in sistemi costituiti da due stelle binarie o da un numero superiore (sistemi multipli), legate dalla forza di gravità. Possono formare inoltre associazioni stellari e ammassi stellari (aperti o globulari), a loro volta raggruppati, insieme a stelle singole e nubi di gas e polveri, in addensamenti ancora più estesi, le galassie. Numerose stelle possiedono inoltre sistemi planetari più o meno ampi.

Le stelle sono divise in classi di magnitudine o grandezza apparente, secondo la regola per cui quanto più debole è la luminosità percepita, tanto maggiore è il numero che esprime la grandezza: così le stelle di terza grandezza sono più deboli di quelle di seconda grandezza e le stelle di prima grandezza sono cento volte più luminose di quelle più deboli visibili senza telescopio (sesta grandezza). La Via Lattea, la nostra galassia, contiene oltre 100 miliardi di stelle di vario tipo: più piccole e meno luminose del Sole, non più grandi della Terra, come le nane bianche, e alcune gigantesche, come Betelgeuse, il cui diametro è maggiore di quello dell'orbita terrestre.

Nel corso della storia il cielo stellato è stato fonte di ispirazione per numerosi filosofi, poeti, scrittori e musicisti, che in diversi casi si sono interessati direttamente allo studio