Les étoiles commencent leur vie sur la séquence principale du diagramme H-R, où elles fusionnent l'hydrogène dans leur noyau. Au fur et à mesure qu’elles épuisent leur carburant hydrogène, elles évoluent hors de la séquence principale et deviennent des géantes rouges. Au cours de cette phase, ils fusionnent l'hélium dans leur noyau et extraient la matière de leur intérieur, ce qui entraîne une augmentation de leur luminosité et un déplacement vers la droite sur le diagramme H-R.
Après la phase géante rouge, les étoiles dont la masse est inférieure à environ 8 masses solaires évoluent vers la branche horizontale. Sur la branche horizontale, ils brûlent de l'hélium dans leur noyau et de l'hydrogène dans une coque entourant le noyau. Il en résulte une phase de combustion stable où les étoiles maintiennent une luminosité et une température constantes, d'où leur localisation sur la branche horizontale du diagramme H-R.
Finalement, les étoiles sur la branche horizontale épuisent leur combustible d'hélium et évoluent vers la branche géante asymptotique (AGB) ou deviennent des naines blanches, en fonction de leur masse. Les étoiles de l'AGB passent par des étapes supplémentaires de combustion nucléaire, notamment la fusion du carbone et de l'oxygène. Les naines blanches, en revanche, représentent le sort final des étoiles qui ont épuisé leur combustible nucléaire et se sont effondrées sous leur propre gravité.
