1905(明治38)年に、デンマークの天文学者Einar Hertzsprung(エイナー・ヘルツシュプルング)と、アメリカの天文学者Henry Norris Russell(ヘンリー・ノリス・ラッセルにより考案された図で、縦軸に光度(絶対等級)、横軸に温度(スペクトル型)をとり恒星を記したもの。
恒星は同じ温度系列(同一スペクトル型)に属していても、星の明るさ(光度)がかなり違っていることがヘルツシュプルングとラッセルの研究で明らかとなった。そこで温度と光度(絶対等級)の2次元の図にプロットしたところ、恒星は図上で一定の群をなして分布していることが明らかとなった。そこで、この温度と光度を軸とする図を、発見者の名からヘルツシュプルング・ラッセル図(HR図)と呼ぶようになった。
現在最も良く使われるスペクトル型はハーバード式分類法によるもので、線の種類と強さによりP,O,B,A,F,G,K,M,L,T,R,N,Sなどの型にわける。これを更に分けるときは文字の後に数字0〜9を付け、更なる細分が必要なときは小数や±をつけて表わす。なお、R,Nはシアン暗帯が著しいもの、Sは酸化ジルコニウムの暗帯が著しいものを表わす。L,Tは褐色矮星を表わすため近年導入された、極めて低温の天体を表わすものである。
HR図
この図に恒星を記しても一様に分布するようなことはなく、大体3ヶ所に分布するようになる。図の左上から右下にかけて分布する星が主系列星、右上に分布する巨星や超巨星、左下に分布する白色矮星である。
この図のメリットは、星の明るさとスペクトル型から星の大きさを調べる事ができる点にある。