位于主星序内的恒星叫主序星。由于它的光度比巨星和亚巨星小，因此又叫矮星。主序星的质量约是太阳质量的约百分之几到约60倍，光度约是太阳光度的10-3到大于105倍，半径比太阳小一个数量级到太阳的20倍左右。主序星的能量来源于核内由氢聚变为氦的热核反应。主序星阶段是恒星演化阶段中占时最长的阶段，一般称之为恒星的壮年期。