恆星之遙遠難以想像，即使是離我們最近的恆星－太陽，也有一億五千萬公里之遙，若以光速行進，需八分鐘才能到達地球。次近者為半人馬座α，距離為太陽的三十萬倍遠，約4.3光年。雖然距離如此遙遠，但恆星是天文學中最重要的研究項目之一，因為宇宙中充滿了恆星，如果要瞭解宇宙，就必須先知到恆星如何生、怎麼活、以及怎麼死。本章中，我們將先探討如何測量恆星的本質，在後面的章節中，在討論恆星的生命歷程。
但是要測量恆星的本質是一件很困難的事，當我們透過望遠鏡觀察恆星時，所看到的只是一個光點，既看不出恆星的直徑、質量，也無從得知其溫度為何、以及其輻射能量的多寡。因為我們無法實地到恆星進行探測，只能從地球透過望遠鏡來分析星光。但天文學最有趣的特點便是：即使宇宙中充滿了各式各樣的疑問，但每一個問題總可找出不同的方法來解決。
在本章中，我們將問題簡化至兩個焦點上：恆星有多大？以及它們放出多少能量？有關質量的測量在下一章中討論。這三個參數，加上溫度因素，便可描繪出恆星的概觀，並為恆星演化研究提供必要的數值。
在探討恆星所輻射的能量之前，我們必須先知道恆星的距離。舉例來說，在完全漆黑的夜裡，我們無法從迎面使來的車燈亮度，辨別出這到底是來自遙遠的卡車大燈、還是不遠處的腳踏車小燈。只有在已知距離的狀況下，才能正確地判斷出恆星的本質亮度，也就是恆星的輻射能量。因此，我們必須先測出恆星的距離才行，所以在進入正題前，我們將先談一談談恆星距離的測量方法。
知道了恆星的距離之後，估計恆星直徑與輻射能量就簡單多了。在對各個恆星進行調查後，我們發現無數的恆星其實可以歸納成幾個類型，而且各類型間的數量多寡不一，而恆星類型之間的關係正是解開恆星生命之謎的重要線索。