Le diagramme H-R porte le nom d'Ejnar Hertzsprung et Henry Norris Russell, qui ont développé indépendamment les premières versions du diagramme au début du 20e siècle. Le diagramme de Hertzsprung a tracé les étoiles en amas en fonction de leur couleur et de leur luminosité, tandis que celui de Russell a tracé les étoiles dans l'amas globulaire Messier 3 en fonction de leur luminosité et de leur type spectral.
Le diagramme H-R est un outil utile pour comprendre les propriétés des étoiles car il montre comment les étoiles évoluent au fil du temps. À mesure que les étoiles évoluent, elles se déplacent dans le diagramme du coin supérieur gauche (étoiles plus chaudes et plus lumineuses) vers le coin inférieur droit (étoiles plus froides et moins lumineuses). L’emplacement d’une étoile sur le diagramme peut donc être utilisé pour déduire son âge et d’autres propriétés.
Le diagramme H-R peut également être utilisé pour identifier différents types d’étoiles. Par exemple, les étoiles de la séquence principale, qui sont des étoiles qui brûlent de l'hydrogène dans leur noyau, se trouvent le long d'une ligne diagonale dans le diagramme. Les étoiles géantes, qui brûlent de l'hélium dans leur noyau, se trouvent en haut à droite de la séquence principale. Les étoiles naines blanches, qui sont des étoiles qui ont épuisé leur combustible nucléaire et qui sont maintenant soutenues par la pression de dégénérescence électronique, se trouvent en bas à gauche de la séquence principale.
Le diagramme H-R est un outil puissant pour comprendre l’univers. Il est utilisé pour étudier l’évolution des étoiles, identifier différents types d’étoiles et mesurer les distances aux étoiles.