序列恆星中非常稀有，在太阳附近的O型星所占的比率约为3,000,000分之一（0.00003%）。一些大质量恆星属于这一类光谱型。O型恆星的环境通常都很复杂，使得测量它们的光谱变得困难。O型光谱以前是由氦的谱线强度比定义：He IIλ4541相对于He Iλ4471的比率，此处的λ是辐射的波长。光谱型O7定义为两者强度相等的点，He I较弱的是早期型。O3型是这条谱线完全消失的点，然而现代的技术可以看见这条谱线仍然存在，只是非常微弱。因此，现在的定义是依据N IVλ4058与N IIIλλ4634-40