恒星的演化过程可以分为以下几个主要阶段：
形成阶段
恒星的诞生始于宇宙大爆炸后的暗时期，当时宇宙处于均匀而低密度的状态。由于量子涨落等微小扰动的存在，一些区域内的物质密度略微高于平均值，这些密度涨落逐渐增大，最终形成原初星系和星系团。在某些区域内，密度涨落使得物质开始聚集，形成更加密集的区域。这些区域内的气体逐渐冷却，形成分子云，其中的氢、氦和微量其他元素会逐渐聚集形成更加密集的区域。当分子云内部的密度足够高时，引力开始起作用，将分子云内的气体吸引到中心区域。物质的质量不断积累，中心区域的密度逐渐增加。当中心区域的密度达到足够高的时候，温度会迅速升高，引发核聚变反应，进而形成一颗原始的恒星。
主序阶段
原恒星进入主序阶段后，主要通过核聚变反应将氢转化为氦，这个阶段是恒星的自主维持阶段，恒星主要依靠核聚变反应释放能量维持自身的平衡。当恒星的核心燃料开始耗尽时，恒星会进入红巨星阶段，其核心会收缩，同时外层气体膨胀，形成一个巨大的红巨星。
红巨星阶段
在红巨星阶段末期，恒星的外层会排出气体，并形成一个行星状星云。之后，恒星可能留下一个核心，形成白矮星或中子星。对于质量更大的恒星，当核反应终止时，核心无法再维持自身的压力平衡，会突然坍缩或引发爆发，释放大量能量和物质，形成一个巨大的超新星。
超新星爆发
对于质量大约是太阳的10倍或更重的恒星，在它缺乏活力的铁核塌缩成为密度非常高的中子星或黑洞时会爆炸成为超新星。
死亡阶段
恒星的最终死亡阶段取决于其质量。小质量恒星（如太阳）最终会形成白矮星，这是一种低密度的冷却恒星。中等质量恒星可能会形成中子星，这是一种高密度但体积较小的天体。而大质量恒星在超新星爆发后，可能会形成一个黑洞，这是一种引力强大到连光都无法逃逸的天体。
恒星的演化过程不仅受到星系与其他星系或其他天体之间的相互作用影响，还可能在星系形成过程中受到扰动，产生异常速度和轨道。