宇宙中含量最多的元素是氢，其次是氦。大量的氢元素依靠万有引力聚集在一起，聚集的过程中引力势能减小，转化为内能，中心处的温度及压强会逐渐升高。温度和压强增大到一定程度后，中心处的氢元素就能够发生核聚变，一颗恒星就这样诞生了。

虽然不能到达恒星的表面及内部，科学规律却具有普适性，人类依靠自己的智慧对恒星已经有了很多研究。科学家们通过理论分析知道了多大质量的恒星在晚年会变成白矮星，知道质量超过多少的恒星晚年经超新星爆发后会变成黑洞，并且理论和观测非常吻合。

理论分析及观测表明，恒星的最小质量大约是太阳质量的8%，或者是木星质量的90倍。至于恒星的最大质量，理论遇到了挫折，爱丁顿极限是一个很有影响力的理论，也一度认为恒星的质量上限就是爱丁顿极限给出的150个太阳质量，可是后来观测到质量是太阳质量200多倍也可能是300多倍的恒星，恒星的质量上限理论不得不面临着修正。

R136a1是目前发现的质量最大的恒星，其质量大约是太阳质量的265至315倍，并且它已经抛出去大约50个太阳的质量。目前R136a1是一颗蓝特超巨星，其半径大约是太阳半径的28.8至35.4倍。

盾牌座UY是目前发现的体积最大的恒星，这是一颗红超巨星，质量大约只有太阳质量的7至10倍，直径却能达到太阳直径的700余倍，高峰的时候直径能够达到25亿千米。把它放在太阳的位置能够将木星吞噬。盾牌座UY的直径虽然很恐怖，但是和1光年比起来还有多个数量级的差距。

至今科学界也没有对恒星质量的上限有一个比较统一的认识，有理论说恒星的质量上限是太阳质量的300多倍，也有理论说是1000倍的。恒星的质量不能无限增大，这是因为恒星内部的核反应产生的能量会使物质以极高的速度运动起来，运动过程中原子的相互碰撞使得原子相互远离，表现为恒星的体积变大。当外层物质的速度超过了逃逸速度，外层物质就会被恒星抛出去，这样恒星的质量就不能进一步增大了。即使恒星的质量上限真的能够达到太阳质量的1000倍，这颗恒星变为红超巨星后半径也不会达到1光年。