银河主要成员是恒星，恒星产生了银河系的绝大部分的光辐射，恒星还保存有它自己诞生的当时、当地有关银河系重要信息。主序星（在赫罗图上，恒星的分布不是随机的，而是集中在几个区域内。
最显眼的是自左上角到右下角沿对角线的一条窄带，大多数恒星，包括太阳都在从左上至右下的这一条对角线上，这条对角线被称为主星序，主星序上的恒星就被称为主序星，都处于一生中的氢燃烧阶段。当氢燃烧完后，就会开始氦燃烧，膨胀成红巨星。太阳系中的太阳就是一颗主序星。）是恒星中的大多数，占银河系全部恒星的90%左右，主序星之间光度和颜色有巨大的差别，主序星的质量越大，它的中心部分就越热，氢聚变也越快，恒星燃烧就更加亮和热。
银河系中还有巨星和超巨星，巨星和超巨星比主序星大得多，所以有时候主序星也被称为矮星，巨星和超巨星虽然比太阳还要明亮很多，其质量不一定比太阳的质量大，因为巨星和超巨星进入了演化的更高阶段，它们都是以主序星形态开始其生命历程的，最后演化变成与地球差不多大的白矮星，巨星和超巨星极为稀少，只占银河系恒星总数的约1%，白矮星占约10%，由于白矮星很暗，很难用肉眼观察到，白矮星其实是某个恒星的核心部分，它具有惊人的物质密度，小小一汤匙白矮星物质就会超过一吨。
质量更大的恒星在死亡时，放佛是一场灾变，在主序星阶段，这些大质量星是热而变蓝的O型或B型星（赫罗图是丹麦天文学家赫茨普龙及由美国天文学家罗素分别于1911年和1913年各自独立提出的。后来的研究发现，这张图是研究恒星演化的重要工具，因此把这样一张图以当时两位天文学家的名字来命名，称为赫罗图。赫罗图是恒星的光谱类型与光度之关系图，赫罗图的纵轴是光度与绝对星等，而横轴则是光谱类型及恒星的表面温度，从左向右递减。恒星的光谱型通常可大致分为 O.B.A.F.G.K.M 七种
），其核心区是我氢燃烧耗尽后，会演变成红超巨星，然后燃烧氦。在所有的能量被有光之后，红超巨星将坍缩和爆炸，成为比太阳亮10亿倍的超新星（超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸度极其明亮，过程中所突发电磁-辐射经常能够照亮其所在的整个星系，并可持续几周至几个月<一般最多是两个月>才会逐渐衰减变为不可见。
在这段期间内一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散，并向周围的星际物质辐射激波），爆炸的剩余物会坍缩成比白矮星更为紧密的球体——中子星或黑洞。
