On peut classer les étoiles selon leur luminosité. On nomme ce système de classification MKK (introduit en 1943 par William Morgan, Philip C. Keenan et Edith Kellman.)
- Ia0, Ia+ : hypergéantes
- Ia : supergéantes très lumineuses
- Ib : supergéantes
- II : géantes brillantes
- III : géantes
- IV : sous-géantes
- V : naines (La majeure partie de ces étoiles sont sur la séquence principale du diagramme HR)
- VI : sous-naines
Plus généralement, on classe les étoiles en deux grandes populations:
- Population I : Ce sont de jeunes étoiles (comme notre Soleil) qui se forment dans des régions riches en gaz interstellaires et en poussière, qui peuvent provenir des « restes » des étoiles de population II.
- Population II : Ce sont de vieilles étoiles dont l’atmosphère est 10 fois plus pauvre en métaux (grossièrement, on appelle métaux les éléments plus lourds que l’hélium) qu'une étoile de population I. Elles se forment dans des régions plus pauvres en gaz interstellaires et en poussière.