质量中等的恒星（0.5～3.4倍太阳质量）的外壳向外膨胀，核心向内压缩变成红巨星，它把外层抛射出去形成行星状星云，中心留下的核心逐渐冷却成为白矮星，最后渐渐失去光亮，变成一颗黑矮星。
质量大的恒星（大于3.4倍太阳质量）的外壳膨胀，核心被引力压缩成为红超巨星，接着发生超新星爆发，核心灾难性的大坍缩，外壳物质被抛向四面八方，核心最终形成致密星。
4.3个性恒星
4.3.1联星系统联星又被称为双星，是两颗恒星各自在轨道上环绕着共同质量中心的恒星系统，较亮的一颗称为主星，而另一颗称为伴星、伴随者或是第二星。从19世纪初到现在的研究显示，大多数的恒星不是联星就是超过两颗以上恒星组成的多星系统。双星这个名词可以当成联星的同义词来用，但一般而言，双星可以是联星，也可以是没有物理关联性，只是看上去是在一起的光学双星。双星如果有不同的自行、径向速度或视差，从测量尚可以显示与地球有足够的不同距离，就可以确认是光学双星。许多双星都还未能确认是互相约束的联星系统或是光学双星。
联星在天文物理学上是非常重要的，因为可以从它们的轨道直接推导出质量的成分，从而推导出恒星的其他参数，如半径和密度。还可以依据质-光关系（MLR），估计恒星的质量。
4.3.2多星系统
夜空中我们所能看到的恒星有1/3以上身处多星系统，即有两颗或更多的恒星组成的系统。当你站在围绕这些恒星旋转的行星上时，你会一连看到几次日落，就像电影《星球大战》中天行者卢克的故乡“塔图因”行星一样，天空中有两个巨大的“太阳”。当恒星在猎户座星云这样的星云中形成时，在密度较高的地方，新生的恒星可能靠得很近。实际上，其中一些恒星离得太近了，于是引力就将它们紧紧地锁在一起永不分开，这样它们就组成了一个紧密的“家庭”。天琴座β是一个非常奇特的双星系统，两颗星离得非常近，相距不足4800万千米，比水星和太阳之间的距离还要近，它们之间甚至通过大气层交换气体和尘埃物质。当不断运动的气流从一颗恒星流向另一颗恒星时，其中一些物质被丢在外面，形成了一个不断加宽、螺旋状的尘埃环，环绕着两颗恒星。
4.3.3变星
变星是指亮度与电磁辐射不稳定的，并且伴随着其他物理变化的恒星。多数恒星在亮度上几乎都是固定的，以太阳来说，太阳的亮度在11年的太阳周期中，只有0.1%的变化。然而有许多恒星的亮度却有显著的变化，这就是我们所说的变星。变星分为本质变星和外因变星，其中本质变星是指恒星的亮度由于星球自身的物理特性所改变，外因变星是指恒星的变化是由外在的物体造成的。
（1）赋予生命的恒星
米拉（鲸鱼座Ο）是一颗处于生命晚年的红巨星。它是一颗变星，像心脏一样跳动，只不过每331天才跳动一次。在此期间，它的直径会从太阳直径的400倍膨胀到500倍。事实上，米拉是我们夜空中最亮的一颗变星，也是人们研究最多的变星。它跑得很快，以每小时48万千米的速度在鲸鱼座中飞驰。不过，米拉还有更为惊人的一面——它拖着一条长达13光年的彗星状尾巴，尾巴的长度相当于冥王星到太阳距离的20000倍，长度超过1.2×1014千米。米拉尾巴扫过的地方会留下复杂化学元素的印迹，我们肌肉中的碳元素和我们呼吸的氧气都来源于像米拉这样的红巨星。米拉像一位默默工作的播种者，在宇宙中播下气体和尘埃的种子，也许有一天这些种子会长成新的恒星和行星。
（2）食星
晴朗的夜晚仰望星空时，你或许能看到英仙座的珀耳修斯用手臂“抓着”蛇发女妖美杜莎的头。不过话又说回来，除非你是古希腊人，否则可能完全体会不到其中的含义。尽管如此，你仍然可以看到那颗恒星，古希腊诗人认为它是美杜莎的头颅。这颗恒星的中文名字叫作大陵五，距离地球94光年，国外称它为“恶魔之星”，意思是眨着眼睛的恶魔。大陵五是一个三星系统，其中两颗恒星的距离非常近，而第三颗恒星距离较远。距离很近的两颗恒星互绕旋转，每隔三天，较暗的那颗恒星会掩食（遮掩）一次较亮的恒星。掩食发生的时候，我们从地球上看大陵五会比平时暗一些。当两颗星分开之后，大陵五看起来又比较明亮了。如果你在像撒哈拉沙漠这样开阔的地方观测大陵五的话，你会发现每过三天，大陵五都会从一颗非常明亮的星星变成一颗几乎看不到的暗星。你觉得这像不像一个怪物在用邪恶的眼睛盯着你看呢？在许多古代传说中，这颗忽明忽暗的恒星被认为是不祥之兆，被称为食人魔、恶魔、鬼魂、食尸鬼和魔鬼头等。
4.3.4容星——超新星
公元1054年7月4日，东方天空中突然出现了一颗非常明亮的星星，它光芒四射，连金星都不能与之相媲美。23天后，这颗星星开始变暗，但用肉眼仍能看到，一直过了大约两年的时间，它才从人们的视线中消失。这颗神秘的星星就像一位太空游客，来也匆匆，去也匆匆，于是，我国宋朝的天文学家称它为容星。
到了18世纪，一位英国人用望远镜观测天空的时候，在容星出现过的位置上看到了一团模糊的气体云，样子活像一只张牙舞爪的螃蟹，于是人们给它取了一个名字叫作“蟹状星云”。天文学家经过考证认为，容星的出现就是超新星爆发，而蟹状星云就是超新星爆发时抛射出来的气体云。
超新星是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸极其明亮，过程中发出的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系，并可持续几周至几个月才会逐渐衰减变为不可见。在这段期间内，一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以高至1/10光速的速度向外抛散，并向周围的星际物质辐射激波。这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构，这被称为超新星遗迹。
已知存在的超新星有几种不同类型，但其形成机制，一种是通过核聚变产生能量的过程终止或突然启动。当一个衰老的大质量恒星核无法再通过热核反应产生能量时，它有可能会通过引力坍缩的过程坍缩为一个中子星或黑洞。引力坍缩所释放的引力势能会加热并驱散恒星的外层物质。另一种形成机制是一颗白矮星可能会从其伴星那里获取并积累物质（通常是通过吸积，少数通过并合）从而提升内核的温度，以至能够将碳元素点燃并由此导致热失控下的核聚变，最终将恒星完全摧毁。当质量超过钱德拉塞卡极限（约为1.44倍太阳质量）的恒星内部的核聚变炉无法提供足够的能量时，恒星将走向坍缩；而当吸积过程中的白矮星质量达到这一极限时，它们将会因质量过高而烧毁。需要注意的是，白矮星还会通过碳氮氧循环在其表面形成一种与上述有所不同的、并且规模小很多的热核爆炸。一般认为质量小于9倍太阳质量的恒星在经历引力坍缩的过程后是无法形成超新星的。
根据估算，在如银河系大小的星系中，超新星爆发的概率约为50年一次，它们在为星际物质提供丰富的重元素中起到了重要作用。同时，超新星爆发产生的激波也会压缩附近的星际云，这是新的恒星诞生的重要启动机制。
4.3.5特超巨星
从超大号快餐到巨型卡车，如今大家似乎都喜欢体积大的东西。因此，我们对特超巨星大犬座VY非常感兴趣，它是银河系中已知最大的恒星。恒星在生命的最后阶段会变成红巨星，那时它的体积会膨胀到先前的几百倍，并变为橙红色。大犬座VY是一颗超大号的红巨星，几乎可以装下100万个太阳。假如我们把它和太阳调换一下位置，那么它的直径将超过土星的轨道，在此之内的所有东西，包括木星以及距离太阳更近的其他行星都将化为灰烬。想象一下，在一颗被烤焦的行星上看大犬座VY，它几乎填满了整个天空。大犬座VY距离地球4900光年，在不到100万年前，它还只是一颗极为少见的、体积庞大的O型星；而现在，它是一颗特大号的红巨星，已经步入生命的晚年；很快，它将耗尽燃料并坍缩，结果是要么产生一次空前壮观的超新星大爆炸，要么成为一个巨型黑洞。
4.3.6空中灯塔——中子星
中子星是恒星演化到末期，经由引力坍缩发生超新星爆炸之后，可能成为的少数终点之一。恒星在核心的氢、氦、碳等元素在核聚变反应中耗尽，当它们最终转变成铁元素时便无法从核聚变中获得能量。失去热辐射压力支撑的外围物质受重力牵引会急速向核心坠落，有可能导致外壳的动能转化为热能向外爆发产生超新星爆炸，或者根据恒星质量的不同，恒星的内部区域被压缩成白矮星、中子星以至黑洞。在白矮星被压缩成中子星的过程中，恒星遭受剧烈的压缩，使其组成物质中的电子并入质子转化成中子，直径大约只有十余千米，但其1立方厘米的物质便可重达10亿吨。中子里的旋转速度极快，但由于其磁轴和自转轴并不重合，磁场旋转时所产生的无线电波等各种辐射可能会以一明一灭的方式传到地球，有如人眨眼，故又称为脉冲星。当中子星发射电波的部分对着地球时，我们就收到电波；当这部分随着星体的转动而偏转时，我们就收不到电波，这种现象被称为“灯塔效应”，所以中子星有“空中灯塔”的别称。
一颗典型中子星的质量介于太阳质量的1.35~2.1倍，半径在10~20千米之间（质量越大，半径收缩得越小），也就是太阳半径的1/70000~1/30000。因此，中子星的密度在8×1013~2×1015克/厘米3之间，此密度大约是原子核的密度。致密恒星的质量低于1.44倍太阳质量，可能形成白矮星，但质量大于奥本海默-沃尔可夫极限（3.2倍太阳质量）的恒星会继续发生引力坍缩，将产生黑洞。
由于中子星保留了母恒星大部分的角动量，但半径只是母恒星极微小的量，转动惯量的减少导致了转速迅速的增加，产生非常高的自转速率，其周期从毫秒脉冲星的1/700到30秒都有。中子星的高密度也使它有强大的表面重力，强度是地球的2×1011~3×1012倍。一颗中子星的逃逸速度在10000~150000千米/秒之间，也就是可以达到光速的一半。换言之，物体落至中子星表面，其速度也将达到150000千米/秒。更具体的说，如果一个普通体重（70千克）的人遇到了中子星，他撞击到中子星表面的能量将相当于2亿吨核弹爆炸的威力（相当于全球最巨大核弹4倍的威力）。
恒星离我们很远，对它的研究是一个困难的问题。我们对恒星的认识几乎都来自于距离我们最近的恒星——太阳。现在的宇宙中拥有无数恒星，但这一时代终将过去。宇宙中有限的氢燃料将在数万亿年后完全耗尽。一旦宇宙中的氢气用尽，新的恒星也就无法形成，慢慢地，宇宙将越变越冷、越变越暗，直到最后一颗恒星燃烧殆尽，整个宇宙将再次陷入黑暗和混沌中。现在是人类生存的最佳时间，此时生命得以延续，恒星得以形成，我们正处于宇宙的黄金时期，我们应该对周围的一切充满感激。
