يجب علينا دراسة [[نجم|النجوم]] [[تطور نجمي|والتطور النجمي]] لنتمكن من فهم الكون. وتم تحديد الفيزياء الفلكية للنجوم من خلال الرصد والفهم النظري؛ بالإضافة إلى المحاكيات الحاسوبية الداخلية.
وتتكون النجوم داخل المناطق التي تحتوي على كمية كثيفة من الغبار والغاز، والمعروفة باسم [[سديم مظلم|السحب الجزيئية العملاقة.]] يمكن لشظايا السحب أن تصطدم ببعضها البعض عندما يحدث زعزعة لاستقرارها، وذلك بسبب الجاذبية لتشكل نجوم أولية.تسبب المناطق الرئيسية الساخنة ذات كثافة كافية [[الاندماج النووي|اندماجاً نووياً]]، وبالتالي تخلق نجم [[نجمالنسق الأساسي|تسلسل رئيسي]].<ref name="sead">{{مرجع ويب | المسار=http://observe.arc.nasa.gov/nasa/space/stellardeath/stellardeath_intro.html | العنوان = Stellar Evolution & Death | الناشر = NASA Observatorium | تاريخ الوصول = 2006-06-08}}</ref>
خلقت معظم العناصر الأثقل من [[الهيدروجين]] [[الهليوم|والهليوم]] داخل نوى النجوم.
وتعتمد خصائص النجم الذي نتج من تلك العملية على الكتلة النجمية.وكلما كان النجم ثقيلاً، كلما زادت قوة إشراقه، وبالتالي يمتد الوقودال[[وقود هيدروجيني|وقود الهيدروجيني]] بداخله بشكل أكبر.وبمرور الوقت، يتحول الوفود الهيدروجيني إلى غاز الهليوم، ويبدأ النجم في [[تطور نجمي|التطور.]] يتطلب الهليوم درجات حرارة أساسية مرتفعة لكي ينصهر، مما يجعل النجم يتمدد في الحجم، ويزيد في كثافته الأساسية. ويتمتع [[عملاق أحمر|العملاق الأحمر]] الناتج عن ذلك بعمر قصير قبل أن يستهلك وقود الهليوم.ويمكن للنجوم الضخمة جداً أن تخضع لسلسلة من مراحل تطورية منخفضة، لأنها تؤدي إلى انصهار عناصر أثقل.
ويعتمد المصير النهائي للنجم على كتلته، وتصبح النجوم ذات كتلة أكبر من اشمس[[الشمس]] بثمانية أضعاف [[سوبر نوفا]] رئيسي للتصادم، في حين تكون النجوم الصغيرة [[سديم كوكبي]]، وتتطور مكونةً [[قزم أبيض|أقزام بيضاء]] وتشكل بقايا السوبرنوفا [[النجم النيوتروني|نجم نيوتروني]] كثيف، أما إذا كانت الكتلة النجمية ثلاث أضعاف الشمس على الأقل، تكون تلك البقايا [[ثقب أسود]].<ref name="Cambridge atlas">{{مرجع كتاب | المحرر=Jean Audouze, Guy Israel | العنوان=The Cambridge Atlas of Astronomy | الإصدار=3rd | الناشر=Cambridge University Press | السنة=1994 | الرقم المعياري=0-521-43438-6}}</ref> ويمكن للنجوم الثنائية القريبة أن تتبع مسارات تطورية أكثر تعقيداً، مثل النقل الجماعي لقزم أبيض يحتمل أن يتسبب في حدوث [[سوبر نوفا]]. ويعتبر السديم الكوكبي والمستعر الأعظم ضروريين لتوزيع [[مستوى المعدنية|المعادن]] في البيئة بين النجمية؛ فلولا وجودهما، لتشكلت كل النجوم الجديدة (وأنظمتها الكوكبية) من الهيدروجين والهليومو[[الهليوم]] فقط.
