褐矮星是处于最小恒星与最大行星之间大小的天体，所以褐矮星非常暗淡。天文学家经过12年研究，最近成功才发现组成双星系统的两颗褐矮星。
红矮星：据赫罗图，红矮星在众多处在主序阶段的恒星中，大小和温度都相对较小和低，在光谱分类方面属于K或M型。它们在恒星中的数量较多，大多数红矮星的直径、质量都低于太阳的1/3，表面温度也低于3500K。所释放的光也比太阳弱，有时更低于太阳光度的万分之一。
由于内部氢元素核聚变速度缓慢，所以红矮星拥有较长的寿命。红矮星的内部引力不足以把氦元素聚合，因此红矮星不可能膨胀成红巨星，而是逐步收缩，直至氢气耗尽。由于红矮星寿命可多达数百亿年，年龄超过宇宙，因此现时并无任何垂死的红矮星。
通过红矮星的寿命，可推测一个星团的大体年龄。由于同一个星团内的恒星，其形成时间都差不多，一个较年老星团，脱离主序星阶段的恒星较多，剩下的主序星质量也较低，但人们找不到任何脱离主序星阶段的红矮星，间接证明了宇宙的年龄。
黄矮星：主序恒星的一种，其质量为太阳的1.0～1.4倍，光谱分类多为G型。太阳就是一颗黄矮星。
每颗黄矮星的主序寿命约为100亿年，在这期间，黄矮星会透过内部核聚变，将氢聚合成氦。当它们的氢快耗尽时，便脱离主序阶段，其自身开始膨胀，并胀大至原来体积的多倍，成为红巨星，且开始燃烧氦。
位于猎户座的参宿四，便是一颗红巨星。当红巨星不能再燃烧氦时，便会抛出外层气体，这些气体成为行星状星云，而内核则塌缩成高密度白矮星。黄矮星表面温度介于5400～6000℃之间，每秒钟会把数百亿吨氢聚合为氦，当中有数亿吨质量转化为能量。
橙矮星：主序恒星的一种，其大小、质量及温度都处在黄矮星和红矮星之间，它比太阳稍小。其光谱分类为K型，但在恒星数量方面，橙矮星比红矮星小得多，占约15%。
小知识
红移
一个天体的光谱向长波（红）端的位移，称为红移。天体的光或其他电磁辐射可能因为运动、引力效应等被拉伸而使波长变长。因为红光波长比蓝光波长长，所以这种拉伸对光学波段光谱特征的影响是将它们移向光谱的红端，于是这些过程就被称为红移。
变星
变星，指亮度有起伏变化的恒星。引起恒星亮度变化的原因有几何原因（如交食、屏遮）和物理原因（如脉动、爆发）及两者都兼有（如交食加上两星间的质量交流）。一些恒星在光学波段的物理条件和光学波段以外的电磁辐射有变化，这种恒星现在也称变星。
按亮度和光谱变化不同，现把变星分为几何变星、脉动变星和爆发变星三类。在三大类下，又可再分为若干次型。脉动变星和爆发变星是物理变星，都是不稳定恒星。
脉动变星：脉动变星指星体不同程度发生有节奏大规模运动的恒星。这种运动最简单的形式是半径周期性地增大和缩小。在半径变化的同时，光度、温度、表面积等也随之变化。
在已发现变星中，脉动变星占一半以上，银河系中约有200万颗。脉动变星的周期可相差很大，短的在一小时以下，长至几百天甚至10年以上。星等变化从大于10到小于千分之几都有。
根据亮度变化曲线的形状，脉动变星可分为规则的、半规则的和不规则的三类。最典型一类是造父（中国古传说中善于驾马车的人）变星，其代表是仙王星座中的造父一星。该变星光变周期为5.4天，最亮时亮度3.6等，最暗时亮度4.3等。利用脉动变星的变光周期与它的亮度严格对应关系，天文学家可确定它与地球间的距离，因此这类变星又有“量天尺”之称。
爆发变星：一种亮度突然激增的变星，光变源于星体本身的爆发。星体在爆发之前处于相对稳定或缓慢变化状态。部分爆发变星有人称为灾变变星，但这种激烈变化对星体本身来说不一定是“灾难性”的，有时只不过是处在由渐变到激变的转折阶段而已。
爆发变星在宁静期的亮度有复杂变化，变幅有的达几个星等。部分星有周期性光变──食象和时间尺度为分级或秒级的闪变。它们宁静期的分光特征大多是蓝连续谱上迭加发射线，通常有氢线、氦线、钙线等。目前，已能在很宽波段（从射电到X射线）上对爆发变星进行观测。
小知识
耀星
耀星，一类特殊变星。其亮度在平时基本无变化，有时无规则地在几分钟甚至几秒钟内突然增大，光度变幅从零点几到几个星等，个别可达10个星等以上，经过几十分钟后又逐渐复原，这种现象称为“耀亮”或“耀变”。早在1924年，天文学家就已发现船底座DH星有耀亮，1948年发现鲸鱼座UV星光度在3分钟内增强11倍，以后又发现一些光谱型从dKe到dMe的鲸鱼座UV型变星。
激变变星
激变变星，一种爆发性的恒星，或称CV型变星，指新星、超新星、耀星和其他正在爆发的恒星。激变变星是拥有一颗白矮星和伴星的双星系统，这颗伴星通常是红矮星，但有些情况下它也可是一颗白矮星或正在演化成的次巨星。
这两颗星非常靠近，以至白矮星的引力可扭曲伴星，且白矮星可从伴星吸积物质。所以，伴星经常被称为施主星，失去的物质会在白矮星的周围形成吸积盘，强烈的紫外线和X射线经常从吸积盘发射出来。吸积盘并不稳定，当盘内部分物质落至白矮星时，会导致矮新星爆发。目前已发现数百颗激变变星。
矮新星：一类爆发规模较小、频次较高的爆发变星。矮新星准周期地爆发，光度陡然增亮，又逐渐变暗。但光度变幅较小，一般小于6个星等。爆发平均周期较短，约10～200天不等。
新星：亮度在短时间内（几小时到几天）突然剧增，然后缓慢减弱的一类变星，星等增加幅度多在9～14等之间。
新星在发亮前一般都很暗，即使用大望远镜也看不到，而一旦发亮后，被肉眼看到的被称为“新星”。新星不是新产生的恒星。一般认为，新星产生在双星系统中。这个双星系统中的一颗子星是体积很小、密度很大的矮星，另一颗是巨星。两颗子星相距很近，巨星的物质受白矮星吸引，向白矮星流去。这些物质的主要成分是氢。落进白矮星的氢使白矮星“死灰复燃”，在其外层发生核反应，进而使白矮星外层爆发，成为新星。
新星爆发后，所产生的气壳被抛出。气壳不断膨胀，半径增大，密度减弱，最后消散在恒星际空间中。随着气壳的膨胀和消散，新星亮度也逐渐减弱。
超新星：超新星是爆发规模更大的变星，亮度增幅为新星的数百至数千倍，抛出气壳速度可超过1万千米。
超新星是恒星所能经历的规模最大的灾难性爆发。超新星爆发形式有两种，一种是质量与太阳差不多的恒星，是双星系统的成员，且是一颗白矮星。这类爆发核反应发生在核心，整个星体炸毁，变成气体扩散到恒星际空间；另一种是原来质量比太阳大很多倍，不一定是双星系统成员。这类大质量恒星在核反应最后阶段会发生灾难性爆发，大部分物质成气壳被抛出，但中心附近的物质留下来，变成一颗中子星。
超超新星：超超新星指一些质量极大的恒星核心直接塌缩成黑洞并产生两条能量极大、近光速的喷流，发放出强烈的伽马射线。
小知识
伽玛暴
即伽玛射线暴，是来自天空中某一方向的伽玛射线强度在短时间内激增，随即减弱的现象，持续时间在0.1～1000秒，辐射主要集中在0.1～100MeV能段。
伽玛暴发现于1967年。几十年来，人们对其还不甚了解，但基本可确定它是发生在宇宙学尺度上的恒星级天体中的爆发过程。伽玛暴是目前天文学中最活跃的研究领域之一，曾在1997年和1999年两度被美国《科学》杂志选进年度十大科技进展之列。
致密星
致密星指白矮星、中子星、黑洞等一类致密天体的总称，它们没有核燃料进行聚变反应，热压力不足和自身引力保持平衡，以致造成塌缩，成为尺度极小、密度极大的天体。
通常来说，致密星是恒星演化末期的终结形态，恒星演化为何种致密星主要取决于恒星质量。质量在1倍到3～6倍太阳质量的恒星最终演化成白矮星，并伴随有质量损失，其外壳向外抛出，形成行星状星云。质量为3～6倍到5～8倍太阳质量的恒星演化成中子星，更大质量的恒星坍缩成黑洞。
蓝矮星：主序星是指邻近太阳和银河星团的恒星，绝大多数都分布在赫罗图上从左上角到右下角的狭窄带内，形成一个明显的序列，这个序列叫主星序。位于主星序的恒星称为主序星。
主星序上边为巨星和超巨星，左下边是白矮星。由于主序星的光度比巨星和亚巨星小，所以又叫矮星（是一种光度较弱的恒星）。目前常把光谱型为O、B、A的矮星称为蓝矮星。
白矮星：白矮星也称简并矮星，是由电子简并物质构成的小恒星。它们的密度极高，一颗质量与太阳相当的白矮星体积只有地球一般大小，微弱光度则来自过去储存的热能。在太阳附近的区域内已知的恒星中大约有6%是白矮星。比如天狼星伴星（它是最早被发现的白矮星），体积就比地球稍大，但质量却和太阳差不多。
根据白矮星的半径和质量，可算出它的表面重力等于地球表面的1000万至10亿倍。在这样的高压力下，任何物体都不复存在。白矮星是一种晚期的恒星。根据现代恒星演化理论，白矮星形成于红巨星的中心。
黑矮星：黑矮星是类似太阳大小的白矮星继续演变的产物，其表温下降，停止发光发热。由于一颗恒星由形成到演变成黑矮星的生命周期比宇宙年龄还长，所以现时的宇宙并无任何黑矮星。假如现时的宇宙有黑矮星存在的话，侦测它们的难度也极高。因为它们已停止放出辐射，即使有也是极微量，且多被宇宙微波背景辐射所遮盖，因此侦测的方法只有使用重力侦测，但此方法对于质量较少的星效用不大。
和褐矮星不同的是，褐矮星质量太少，其重力不足以把氢原子产生核聚变，黑矮星由于有足够质量，在它们主序星的年代能够发光发热。
中子星：中子星又名波霎、脉冲星。
恒星在核心的氢在核聚变反应中耗尽，完全转变成铁时难再从核聚变中获得能量。失去热辐射压力支撑的外围物质受重力牵引急速向核心坠落，可能导致外壳动能转化为热能向外爆发产生超新星爆炸；或根据恒星质量不同，整个恒星被压缩成白矮星、中子星，甚至黑洞。恒星遭受剧烈压缩，使其组成物质中的电子并入质子转化成中子，直径约10余千米，其一立方厘米物质可重达10亿吨，且旋转速度极快。
由于其磁轴和自转轴不重合，磁场旋转时产生的无线电波以一明一灭的方式传到地球，像人眨眼，故又称波霎。中子星是除黑洞外密度最大的星体，乒乓球大小的中子星相当于地球上一座山的重量。
奇异星：奇异星以除了电子、质子和中子之外的物质组成，以简并压力对抗重力崩溃的致密恒星，它们包括奇异星（由奇异物质组成）、先子星（由先子组成）。奇异星主要是理论上的产物。
黑洞：黑洞是根据现代物理理论和天文学理论，是假设的在宇宙空间中存在的一种天体区域。黑洞是由一个质量相当大的天体，在核能耗尽死亡后产生引力塌缩后形成。根据牛顿普适重力定理，因为黑洞的第一宇宙速度过大，连光也难以逃逸出来，故名为黑洞。
在此区域内的万有引力极其强大，任何物质都不可能从此区域内逃逸，即使是光线都被它的强大引力拉回，因此黑洞本身不会发光，但黑洞也不会像其他不会发光的物体一样呈现出黑色，黑洞的引力可让它身后的光线绕到它前面呈现，让人以为它是透明的。
白洞：理论上预言的一种天体，性质与黑洞相反。白洞有一个封闭边界。白洞内部物质（包括辐射）可经过边界向外发射，但边界外的物质却不能落到白洞里面。因此，白洞如同一个喷泉，不断向外喷射物质（能量）。
白洞学说在天文学上主要用来解释某些高能现象。白洞是否存在，尚无观测证据。如果白洞存在，它可能是宇宙大爆炸时的残余物。
虫洞：多年前，阿尔伯特·爱因斯坦提出“虫洞”理论。简单地说，“虫洞”是连接宇宙遥远区域间的时空细管。暗物质维持着虫洞出口的敞开，它可将平行宇宙和婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。它也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道，也叫“灰道”。
比方说，大家都在一个长方形广场上，左上角设为A，右上角设为B，右下角设为C，左下角设为D。假定长方形广场上全是建筑物，你的起点是C，终点是A，你无法直接横穿建筑物，只能从C到B，再从B到A。再假定长方形广场上不再有建筑物，那你就可直接从C到A，这对平面来说最近的路线。但假如说你进入一个虫洞，你可直接从C到A，连原本最短到达的距离也不需要了。这就是“虫洞”说。但由于虫洞引力过大，人无法通过虫洞而实现“瞬间移动”。
新研究发现，“虫洞”的超强力场可通过“负质量”中和，从而稳定“虫洞”能量场。这种“负质量”，能存在于现实世界，通过航天器，在太空中捕捉到了微量的“负质量”。科学家指出，如果把“负质量”传送到“虫洞”中，把“虫洞”打开，并强化它的结构，使其稳定，就可使太空飞船通过。
虫洞还可在宇宙的正常时空中显现，成为一个突然出现的超时空管道。虫洞没有视界，只有一个和外界的分界面，虫洞通过这个分界面进行超时空连接。虫洞与黑洞、白洞的接口是一个时空管道和两个时空闭合区的连接，在这里时空曲率并不是无限大，因而可以安全通过虫洞，而不被巨大引力摧毁。
小知识
黑洞会“唱歌”
宇宙黑洞以其强大的吸引力著称，甚至能将光线吸附于表面。美国国家航空航天局X射线卫星中心通过侦测发现，在距离地球300光年的英仙座，有一座超重黑洞在宇宙中已用C调音阶默默“歌唱”了250万年。
声波是一种压力波，而黑洞、即使是相对论性喷流能够产生巨大的声波，并在星系周围传播。当喷流被以接近光速的速度抛向遍布星系的高温气体时，它们就会形成一种“星系锣鼓”效应，喷流相当于鼓杵，而高温气体相当于鼓膜，从而形成了奇特的“歌唱”现象。