如果我們用肉眼看星空，那星空中最亮最容易被看見的一閃一閃小星星，通常就是恆星。恆星是由氫、氦等氣體所組成，且內部持續進行核融合反應的天體。因此恆星會不停產生巨大的能量，並以電磁波的形式（包含可見光）往各個方向輻射，讓我們可以在夜空中看見它們。
我們的太陽也是一顆恆星（圖1-7），相較於其他恆星，太陽大致上屬於中等身材，質量約1030公斤（是30萬顆地球的質量），直徑超過100萬公里（是地球的100倍）。受到太陽萬有引力影響的天體（包括行星、小行星、彗星），大致分布在直徑4光年的範圍裡面，我們把這個範圍當作太陽系的大小。
與太陽最近的恆星是南門二（半人馬座α），距離大約4光年。目前在距離太陽20光年的範圍內，已經發現100多顆以上的恆星。有些恆星是兩顆或三顆一組，互相繞行彼此共同的質量中心，和我們單獨一顆的太陽並不一樣。很多恆星周圍同樣存在類似太陽系一樣的行星系統，目前我們已經發現將近4000個太陽系外的行星系統，總共5000顆以上的系外行星，而且還在持續發現新的行星系統與系外行星。
美國航空暨太空總署（NASA）探索系外行星的網站：https://exoplanets.nasa.gov/
系外行星的立體展示與探索：https://exoplanets.nasa.gov/eyes-on-exoplanets/
質量不同的恆星，除了會有大小顆的差別之外，也會影響到恆星內部的核融合反應和溫度，導致我們看見恆星的亮度和顏色也會不一樣（這在後面章節會有說明）。除此之外，由於只有恆星核心部分可以達到核融合的條件（例如太陽的日核，圖1-7），所以只要核心部分的核融合反應物用完（例如太陽的氫），核融合反應就會停止，恆星就會演化成另一個種類的恆星或是其他天體。
例如天蠍座心臟位置的心宿二（Antares），就是一顆紅色的巨大恆星（稱為紅超巨星），和太陽屬於不同種類的恆星。其他像是白矮星、中子星、超新星、或黑洞等，則是不同質量恆星在核融合停止之後所形成的另一種天體。這些天體各自具有很不一樣的特徵，是許多天文學家特別關注的觀測對象。就以最令人好奇的黑洞來說，最近幾年陸續拍攝到的黑洞影像（圖1-8），讓我們所有人都大開眼界。
