Yıldızlar, Georgia State University'deki HyperPhysics Bölümü tarafından açıklandığı gibi, yüzey sıcaklıklarına bağlı olarak yedi yıldız sınıfına ayrılır. Her bir spektral sınıfın kendi mektubu ve karakteristik özellikleri vardır.
En sıcak yıldızlar "O" yıldızlar olarak sınıflandırılır ve sıcaklıkları 41.000 Kelvin'den fazladır. İç renkleri, bir sonraki yıldız sınıfı olan "B" gibi mavidir. Bunları A, F, G, K ve M izler ve ilgili renkleri mavi-beyaz, beyaz, sarı, turuncu ve kırmızıdır. Her bir sınıf için yüzey sıcaklığı düşer, "M" yıldızları en soğuk olur ve 3.850 Kelvin'de
Washington Üniversitesi Astronomi Bölümü, bu sınıflandırmanın gözlemlenebilir ışığın analizi olan spektroskopi ile belirlendiğini açıklar. Spektroskopi, ışık kaynağı hakkında mesafe, sıcaklık ve kompozisyon gibi birçok bilgi edinmek için elektromanyetik spektrumun tüm dalga boylarını inceler. Bir yıldızın dış yüzeyi, belirli bir gazın yoğunluğu, spektrumda gösterilemeyecek kadar düşük olduğunda, bir spektrografta soğurma çizgileri üretir. Farklı sıcaklıklar farklı gazları iyonize ettiğinden, ortaya çıkan belirli spektral çizgiler doğru bir yıldız sıcaklığı hesaplamasına izin verir. 19. yüzyılın sonlarına yakın Harvard College Üniversitesi'ndeki Annie Jump Cannon adlı bir astronom tarafından bu bilim kullanılarak bir erken yıldız sınıflandırma şeması geliştirilmiştir. Zamanla bugün bilim adamları tarafından kullanılan standart sistem haline getirildi.