中国有句成语叫“按图索骥”，原意是讥讽那些做事呆板的教条主义者。传说伯乐积多年的实践经验，写出了一本《相马经》，上面说，“隆颡（sǎng）蚨（fú）目，蹄如累曲”，是好马的特征。伯乐的儿子愚笨无比，竟捉了一只大蛤蟆回来，还得意地对伯乐说：“我得了一匹好马，样子同你书上说的一样：高高的额头，鼓起的眼睛，只是蹄子有些不同。”弄得伯乐哭笑不得，只得含糊其辞地强笑道：“此‘马’好跳，不堪御（驾驭）也。”
然而，在科学研究中，“按图索骥”却是一个非常行之有效的方法。比如旅游计划的安排，在天球上找星、认星，都离不开地图或星图。通常的星图只能研究恒星的位置及运动（自行），要想研究它们的物理特性，还得想法画另外的“图”。
罗素当年所绘的光谱－光度图
本世纪初，人们在哈佛分类的基础上进行不懈的探求，捷足先登的是丹麦天文学家赫茨普龙。他研究了那些谱型相近恒星的其他参数，尤其是自行值。从统计上来讲，成千上百颗恒星的空间运动平均值不会相差很多，所以如果自行较小，说明这一类恒星离我们较远，那么它们的实际光度就一定较大。例如同样两组5等星，甲组的自行大，乙组的自行小，那么完全有把握地说，乙组星实际要比甲组星亮得多（绝对星等数小）。由此，赫茨普龙得到了一个重要的结论：即使是同一光谱型的恒星，光度可能有很大的不同。1908年7月，他给皮克林写了一封信，认为把恒星按光谱分类就像“植物学中按颜色和大小对花进行分类”，这是很不科学的，因为同一类光谱中的恒星有巨星与矮星之分，这好比“鱼和鱼中之鲸”有区别一样。他把那些光度大的恒星称为巨星，光度小的称为矮星。赫茨普龙还发现，巨星的数量要比矮星少得多。
科学史上有不少佳话和巧合，这次也是这样。在大洋彼岸这时也有人在研究这个问题。美国天文学家罗素正从另一个方向攀登这座科学高峰。罗素着眼的是恒星的视差（即距离），他测定了大量恒星的视星等和视差，由此来求它们的绝对星，很快他得到了与赫茨普龙类似的结论：恒星有高光度的巨星及低光度的矮星两类。1913~1914年罗素为了说明这个问题，就画了一张图。这张图以恒星的光谱型为横坐标，绝对星等为纵坐标，把恒星一一点在图上（一个恒星在图上是一个点）。这张图使人一目了然地看出恒星有两个“群落”。因为赫茨普龙和罗素是在互不知晓的情况下，各自独立发表的研究成果，故后人把这样的图统称为“赫罗图”。
恒星的赫罗图
如前所述，恒星的光谱型与温度有一一对应的关系，恒星的温度决定了它的颜色，而光度与绝对星等又是几乎可划等号的两个量，所以赫罗图的名字可以任意搭配地叫“光谱－光度图”、“颜色－星等图”、“温度－光度图”……后来，天文学家把更多的恒星点到图上，这时可发现更多的恒星“群落”，它们分布在几个区域内，天文学上把这群落或区域称为星序。
从上图可知，最密集的“闹市”区是一条从左上角到右下角的对角线。可以说，大约80％~90％的恒星都在这一条稍稍被扭曲的对角线及其邻近区域上。因为多，故称这群落为主星序，简称主序。凡是坐落于主序中的恒星都称为主序星（也称矮星），例如太阳、牛郎、织女等都属于主序星。
在主序的右上方有两条大致呈水平方向的序列——巨星序和超巨星序，坐落于巨星序的恒星如北极星（小熊∞）、大角（牧夫∞）等都称为巨星，坐落于超巨星序的如心宿二（天蝎∞）、仙王VV即是著名的代表。在主序的左下方则还有白矮星，如天狼B，武仙DQ等，都是比较有名的白矮星的典型代表。
赫罗图在恒星研究中十分重要。在天文学中，如果不知道赫罗图，简直就像法国人不知拿破仑、美国人不知华盛顿那样可笑。
恒星在赫罗图上的位置一旦确定，天文学家立即可为它画像，因为其温度、光谱型、大致质量值、光度强弱都可八九不离十地估算出来。对于一群星，利用赫罗图可以很容易地求出它们的距离。更重要的是赫罗图揭示了恒星演化的规律。20世纪50年代末，天文学家已可在赫罗图上大致描绘出恒星一生所走的路径：主序星——红巨星——变星——新星（超新星）——致密星（白矮星、中子星或黑洞）——衰亡，从而使人类对宇宙的认识有了重大的突破。
