Biểu đồ Hertzsprung-Russell (Viết tắt là H-R) là một biểu đồ tán xạ của các ngôi sao có nhiệt độ hoặc loại quang phổ trên trục x và cường độ hoặc độ sáng tuyệt đối trên trục y. Biểu đồ của tất cả các ngôi sao, hiển thị một dải chuỗi chính chéo rõ ràng chứa phần lớn các ngôi sao, một số lượng lớn các sao khổng lồ đỏ (và các sao lùn trắng nếu quan sát đủ các ngôi sao mờ), với các ngôi sao khác trong các phần khác của sơ đồ.

Sao gần mức khổng lồ chiếm một khu vực phía trên (tức là sáng hơn) các ngôi sao dãy chính và bên dưới các ngôi sao khổng lồ. Có khá ít trên hầu hết các sơ đồ H Gian R vì thời gian dành cho một người con là ít hơn nhiều so với thời gian dành cho chuỗi chính hoặc như một ngôi sao khổng lồ. Nóng, lớp B, các phần tử con hầu như không thể phân biệt được với các ngôi sao dãy chính, trong khi các phần tử con lạnh hơn lấp đầy một khoảng cách tương đối lớn giữa các ngôi sao trình tự chính mát mẻ và người khổng lồ đỏ. Dưới mức phổ K3 xấp xỉ, vùng giữa dãy chính và người khổng lồ đỏ hoàn toàn trống rỗng, không có phân nhóm phụ.[2]

Các dấu vết tiến hóa của sao có thể được vẽ trên sơ đồ H hạng R. Đối với một khối lượng cụ thể, những dấu vết này theo dõi vị trí của một ngôi sao trong suốt vòng đời của nó và hiển thị một dấu vết từ vị trí chuỗi chính ban đầu, dọc theo nhánh phụ, đến nhánh khổng lồ. Khi sơ đồ H hạng R được vẽ cho một nhóm các ngôi sao có cùng độ tuổi, chẳng hạn như một cụm, nhánh phụ có thể được nhìn thấy dưới dạng một dải sao giữa điểm quay vòng chuỗi chính và nhánh khổng lồ đỏ. Nhánh con chỉ có thể nhìn thấy nếu cụm đủ cũ đến 1 - 8 sao đã tiến hóa ra khỏi chuỗi chính, đòi hỏi vài tỷ năm. Các cụm sao hình cầu như ω Centauri và các cụm mở cũ như M67 đã đủ cũ để chúng hiển thị một nhánh phụ rõ rệt trong biểu đồ cường độ màu của chúng. Centauri thực sự cho thấy một số nhánh con riêng biệt vì những lý do vẫn chưa được hiểu đầy đủ, nhưng dường như đại diện cho các quần thể sao ở các độ tuổi khác nhau trong cụm.[13]