The star thus evolves rapidly to a stable state, beginning the main-sequence phase of its evolution. A new star will sit at a specific point on the main sequence of the Hertzsprung–Russell diagram, with the main-sequence spectral type depending upon the mass of the star. Small, relatively cold, low-mass red dwarfs fuse hydrogen slowly and will remain on the main sequence for hundreds of billions of years or longer, whereas massive, hot O-type stars will leave the main sequence after just a few million years.
ดาวฤกษ์นั้นก็จะเข้าสู่สภาวะที่เสถียร และเริ่มดําเนินไปตามแถบลําดับหลักของมันบนเส้นทางวิวัฒนาการ ดาวฤกษ์เกิดใหม่จะเข้ามาอยู่ในช่วงหนึ่งช่วงใดบนแถบลําดับหลักตามไดอะแกรมของเฮิร์ตสปรัง-รัสเซลล์ โดยที่ประเภทสเปกตรัมของแถบลําดับหลักขึ้นอยู่กับมวลของดาวฤกษ์ดวงนั้น ดาวแคระแดงมวลน้อยที่มีขนาดเล็กและอุณหภูมิค่อนข้างต่ําจะเผาผลาญไฮโดรเจนอย่างช้า ๆ และอยู่บนแถบลําดับหลักได้นานเป็นเวลาหลายแสนล้านปี ขณะที่ดาวยักษ์อุณหภูมิสูงและมีมวลมากจะออกจากแถบลําดับหลักไปในเวลาเพียงไม่กี่ล้านปีเท่านั้น