Stjerner kan også klassifiseres etter i spektrallinjene, noe som korrelerer med størrelsen og bestemmes av overflategravitasjonen. Disse klassene finnes fra (hyperkjemper) og (kjempestjerner) til (hovedseriedverger) og (hvite dverger). De fleste stjerner tilhører hovedserien som består av vanlig hydrogenfusjonerende stjerner som opptrer som et smalt, diagonalt bånd når stjernene fremstilles på en graf med den absolutte størrelsesklassen oppstilt mot spektraltypen. Vår sol er en hovedseriestjerne av klasse (gul dverg), noe som betyr at den har en middels høy temperatur og en normal størrelse.