称反映出这种技术是赫茨普龙和罗素在20世纪早期平行发展出来的。如同在20世纪30年代发展出的恆星演化模型，它显示出恆星有着一致的化学成分，恆星的质量和半径之间有着关联性。也就是说，对于给定的恆星质量和成分，有一个唯一的恆星半径和光度解。这被称为罗素-沃克定理，是以亨利·诺利斯·罗素和海涅·沃克的名字命名的。经由这个定理，一旦知道一颗恆星的化学成分，和它在主序带上的位置，则这颗恆星的质量和半径已就确定了（不过，后来发现这个定理不适用于那些成分不一致的恆星）)。W. W.摩根和P. C.肯南在1943年