原始的图在水平轴上显示恒星的光谱类型，在垂直的轴上显示绝对视星等。光谱类型不是数值的量，但其序列反映出恒星表面温度的单调序列。现代观测版本的图表将光谱类型替换成色指数（在20世纪的图表中，最常见的是恒星的B-V色指数）。这种类型的图表通常称为观测赫罗图，或特殊的色光图（CMD，color–magnitude diagram），并且通常是观测者在使用在已知恒星处于相同距离（如恒星簇内）的情况下，CMD通常用于描述星团中的恒星，其垂直轴视恒星的视星等。对于群聚的成员，假设所有恒星簇的视星等和绝对星等（称为距离模数）之间存在着单一的加法常数差。早期对附近疏散星团（像是毕宿星团和昴宿星团）的研究，赫茨普龙和罗森伯格得到了第一张的CMD图，受到早些年罗素搜集所有恒星图的影响，综合的资料可以确定恒星的绝对星等。

图的另一种形式是在一个轴上绘制恒星的有效表面温度，另一个轴是恒星的光度，并且几乎都是用双对数坐标系。恒星结构和恒星演化

虽然这两种图是相似的，但天文学家在两者之间做了明显的区分。这样区分的原因是，从一个图精确地转换到另一个图并不是简单的事。在有效温度和颜色之间的转换，需要色温关系，而建构这种关系是很困难的；众所周知，这是恒星组成的函数，并且会受到其它因素（例如恒星自转）的影响。当将光度或绝对全波段星等（热星等）转换为视星等或绝对目视星等时，需要全波段校正，这可能是也可能不是与色温图有相同的关联性。此外还需要知道与观测到的物体（即距离模数）和星际遮蔽的效应，这在颜色（红化）和视星等（其效果称为消光）两者上都有影响。颜色的失真（包括红化）和消光（遮蔽）在有显著星周尘的恒星上也很明显。对恒星演化的理论直接和观测比较是较理想的做法，因为在理论和观测之间的转换会产生额外的不确定性。

大多数恒星分布在图中被称为主序带的对角线区域上。这些恒星在主序带上的生命阶段，它们在核心的核聚变反应是氢融合。在下一个阶段浓缩的恒星是在水平分支（在核心是氦融合，氢融合在围绕在核心附近的壳层中进行）。另一个突出的特征是位于光谱类型A5和G0之间，绝对星等+1和-3之间区域内的赫氏空隙（也就是在主序带上方与水平分支的巨星之间）。在空隙的左边被称为不稳定带的区间可以发现天琴座RR型变星的恒星。造父变星也落在不稳定带上光度较高的区间上。

天文学家可以利用赫罗图大致测量出星团或星系距离地球有多远。这可以通过将星团中恒星的视星等与已知距离（或模型恒星）的绝对星等进行比较来实现。然后将观察的整组在垂直方向移动，直到两者的主序带重叠。为了匹配两个群组而桥接的星等差异称为距离模数，也就是直接测量出的距离（忽略消光的因素）。这种技术称为主序列拟合，是光谱视差的一种。不仅主序列中的转折点可以使用，红巨星分支的尖端也可以使用.

对这张图的思考使天文学家推测，它可能会证明恒星演化，主要的说法是从红巨星墬落到矮星，然后在它的一生中沿着主序列向下移动。因此，恒星被认为是通过克尔文-赫尔姆或兹机制将重力能转化为辐射来辐射能量。这种机制导致太阳的年龄只有数千万年，在太阳系的年龄问题上，天文学家与生物学家和地质学家之间发生了冲突，而他们有证据表命地球比这古老得多。这场冲突到1930年代，当核聚变被确定为恒星的能量来源时，才获得解决。

在罗素于英国皇家天文学会于1912年的会议上介绍了该图之后，亚瑟·爱丁顿受到启发，将其作为发展恒星物理学思想的基础。在1926年，他在《恒星的内部结构》一书中解释了恒星如何融入图的物理学。这篇论文预期了后期发现的核聚变，并正确的提出恒星的动力来源是氢融合成氦，释放出巨大的能量。这是一个洞烛先机的跃迁，因为那时还未解决恒星的能量来源，尚未证明存在热核能量，甚至尚未发现恒星主要是氢（参见金属量）。爱丁顿设法避开了这个问题，集中注意在恒星内部能量的热力学。

(相关词条：恒星核合成)

物理学家在研究热辐射光谱的时候，发现了在一个单位面积上，亮度与温度之间的关系。温度越高亮度越亮。因此，一旦我们能够决定一个星球的绝对星等和光谱类型，我们就能估计它的体积大小。

单位时间内，在单位面积中所释放出来的热辐射能量与温度四次方成正比。

如：F=σT4（a=5.67×10¯ 5erg s¯1cm¯ 2 K¯ 4）（σ为史蒂芬·波兹曼常数）

亮度为单位时间内热辐射所发出来的能量，所以将上式乘上星球总面积，假设星球为球形：

L=4πR2σT4

所以在赫罗图上，我们也可以把相同表面积的星球，出现的位置用连线标示出来。我们可以看到，在图1的右上方，低温且高亮度，所以是体积很大的星球。越往左下方高温且低亮度，所以体积越来越小。