原始星がさらに収縮すると，星の内部では核融合反応が始まり，そのとき生じる圧力（膨張しようとする力）が自己重力（自分自身の重さで縮もうとする力）と釣り合うようになる．この時期の星が主系列星と呼ばれ，星は寿命の大部分をこの状態で過ごすことになる．

主系列星における核融合反応では，超高温・超高密度の状況下で水素原子4つから1つのヘリウム原子が作りだされている．この間に，質量の減少が起きるがこの減少分の質量がエネルギー（熱や光）になって，星を支える力となっている．また，質量の大きな星ほど進化のスピードが速い（早く水素を使い切る），という性質がある．　

	小平桂一，日江井栄二郎，堀源一郎 1987 「天文の事典」 平凡社