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恒星的亮度通常用星等来表示。恒星越亮，星等越小。在地球上测得的星等称为视星等；从地球还原到10秒差距的星等称为绝对星等。对不同波段敏感的探测元件测得的同一颗星的星等一般是不相等的。目前，最常用的星等系统之一是U(紫外线)B(蓝色)和V(黄色)三色系统。b和v分别接近摄影星等和视觉星等。两者的区别在于常用的颜色指数。太阳的V=-26.74，绝对视星等M=+4.83，色指数B-V=0.63，U-B=0.12。色温可以通过颜色指数来确定。恒星表面的温度一般用有效温度来表示，它等于直径相同、总辐射相同的绝对黑体的温度。恒星的光谱能量分布与有效温度有关，由此可以确定O、B、A、F、G、K、M等相同光谱类型(也称温度类型)的恒星，体积越大，总辐射通量(即光度)越大，绝对星等越小。恒星的光度等级可分为ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ、ⅵ、ⅶ，依次称为超巨星、亮巨星、巨星、次巨星、主序星(或矮星)、次矮星、白矮星。太阳的光谱是G2V，颜色为黄色，有效温度约为5,770K K..A0V星的平均色指数为零，温度约为10000k k，恒星的有效表面温度变化很大，从早期O型的几万度到晚期M型的几千度。
恒星分类是基于光谱和光度的二元分类。在流行的简化分类中，前者可以通过恒星的颜色来区分，后者大致可以分为“巨星”和“矮星”。比如太阳是“黄矮星”，俗称有“蓝巨星”、“红巨星”。
根据韦恩定律，恒星的颜色与其温度直接相关。因此天文学家可以从光谱中了解恒星的特性。
因此，天文学家从19世纪开始根据恒星光谱的吸收线，对恒星进行光谱类型分类。天体物理学就是这样发展起来的。
根据恒星的光谱，恒星可以分为几种类型，从温度最高的O型到分子可以存在于恒星大气中的低温M型。最重要的类型可以用英语句子“哦，做个好姑娘，吻我”(并且“姑娘”改为“小伙子”)来记忆(还有很多其他形式的公式记忆)，各种稀有光谱也有不同的特殊分类，其中L和T是最常见的，适用于温度比M型低、质量比M型低的恒星和褐矮星。每种类型从高温到低温标上数字0到9，再细分成10个子类。这种分类与温度水平相当吻合，但没有一颗恒星被划分为最高温度O0和O1。
光谱型表面温度颜色
O 3万-6万K蓝
b 10000-30000K蓝白
一辆7500-10000的K白色
f 6000-7500K黄色和白色
g 5000-6000K黄(太阳属于这种类型)
K 3500-5000K橙黄色
m 2000-3500K红
另一方面，有“光度效应”的恒星二维分类，对应恒星大小，从0(超巨星)到V(矮星)、VII(白矮星)经III(巨星)。大多数恒星都是燃烧氢的普通恒星，也就是主序星。在绘制绝对星等与光谱相对应的赫罗图时，这些恒星都分布在一条很窄的斜线范围内。
太阳的类型是G2V(黄矮星)，是一颗普通大小和温度的恒星。太阳被视为恒星的典型样本，不是因为它特殊，而是因为它是离我们最近的恒星，其他恒星的很多特性都可以和太阳这个单位相比。