Hvězdy mohou mít velmi různorodé fyzikální vlastnosti. Základní přehled uvádí tabulka.
Veličina | Rozsah |
Hmotnost | 0,02 — 50 \(M_{\odot}\) |
Poloměr | 0,01 — 300\(R_{\odot}\) |
Povrchová teplota | 3 000 K — 70 000 K |
Zářivý výkon | 10-3 — 105 \(L_{\odot}\) |
Při pozorování ze Země hvězdy charakterizují další veličiny:
Relativní magnituda m vychází z historického dělení hvězd na šest kategorií podle jasnosti (Řek Hipparchos): hvězdy první velikosti (nejjasnější) až hvězdy šesté velikosti (nejslabší viditelné okem).
Weberův-Fechnerův psychofyzikální zákon
Toto dělení má svůj původ ve vlastnostech lidského oka. Weberův-Fechnerův psychofyzikální zákon říká, že lidské smysly nemají lineární odezvu na podněty (tzn. že když se podnět dvakrát zesílí, není odezvy dvojnásobná atd.). Skutečná odezva je spíše logaritmická, aby byl zajištěn větší rozsah našich smyslů (viz obrázek). Z tohoto důvodu nemá hvězda druhé velikosti (s magnitudou dvě) dvakrát menší svítivost a tok záření než hvězda 1. velikosti. Jas hvězd (relativní magnitudu, ovlivněnou vnímáním lidského oka) a tok záření (tedy měřitelnou veličinu) dává do souvislosti Pogsonova rovnice:
Absolutní magnituda M je relativní hvězdná magnituda přepočtená na vzdálenost 10 pc podle vzorce
kde \(r\) je vzdálenost hvězdy. Naše Slunce má relativní magnitudu -26,8, ale absolutní magnitudu jen +4,7 (ve vzdálenosti 10 pc by se jevila jako velmi slabá hvězda).