เมื่อมีเกิดก็ต้องมีดับ เช่นเดียวกันกับดาวฤกษ์เองก็มีวงจรชีวิตเหมือนกัน ซึ่งบั้นปลายชีวิตของดาวฤกษ์แต่ละดวง จะไม่เหมือนกัน ขึ้นอยู่กับขนาดและความหนาแน่นของดาวฤกษ์นั้นๆ
         นับตั้งแต่ถือกำเนิดมาภายในใจกลางของดาวฤกษ์จะมีปฎิกิริยานิวเคลียร์ เกิดขึ้นตลอดเวลา อะตอมของไฮโดรเจน จะถูกรวมตัวกันเป็นอะตอมของฮีเลียมวินาทีละเป็นล้านๆตัน ดาวดวงใดที่มีความสว่างมาก ก็จะให้พลังงานมาก นั่นคืออัตราการรวมตัวของอะตอมไฮโดรเจนมีมากเช่นกัน ซึ่งก็หมายถึงอายุของดาวฤกษ์ดวงนั้นก็สั้นเช่นกันด้วย
         ดวงอาทิตย์ของเราเป็นดาวขนาดกลางมีอายุประมาณ หมื่นล้านปี ถือกำเนิดมาแล้ว 5 พันล้านปี ใช้อะตอมของ ไฮโดรเจน ประมาณวินาทีละ 630 ล้านตัน และจะให้พลังงานเช่นนี้ไปอีก 5 พันล้านปี
         ส่วนดาวซีรีอุส ในกลุ่มดาวสุนัขใหญ่ (Canis Major) ซึ่งมีความสุกสว่างที่สุดในท้องฟ้า จะมีอายุสั้นเพียง ไม่กี่ล้านปีเท่านั้น

        แรกเริ่มของการถือกำเนิดของดาวฤกษ์นั้น มาจากธาตุไฮโดรเจนซึ่งเป็นธาตุที่มีมากที่สุด ในเอกภพ คือประมาณ 98% กับฝุ่นผงคอสมิค ที่มารวมตัวกันมากขึ้นเป็นเนบิวล่า Nebulae  ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ เนบิวล่านายพราน M42 ซึ่งกำลังรวมตัวกันก่อกำเนิดดาวฤกษ์รุ่นใหม่ เมื่อมีปริมาณมากขึ้นก็จะเกิดสนามแรงโน้มถ่วง ดึงเข้าจุดศูนย์กลาง แรงโน้มถ่วงจะอัดตัวให้อะตอมเสียดสีกัน เกิดเป็นความร้อนขึ้น อย่างน้อย 10 ล้านองศาเซลเซียส จุดชนวนปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ มีไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง โดยการรวมอะตอมของธาตุไฮโดรเจน 4 อะตอม ให้เป็นธาตุฮีเลียม 1 อะตอม เรียกปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์นี้ว่า นิวเคลียร์ฟิวชั่น (Fusion Nuclear Reaction) ผลของปฏิกิริยานี้จะทำให้มวลของดาวฤกษ์หายไปบางส่วน แต่จะเปลี่ยนรูปไปเป็น พลังงานความร้อนและแสงสว่าง ตามสมการ E=mc² ปฏิกิริยานิวเคลียร์จะเกิดขึ้นที่แกนกลางของดาวฤกษ์อุณหภูมิประมาณ 15 ล้านองศาเซลเซียส ขึ้นไป แล้วแพร่กระจายพลังงานนี้ออกมาที่เปลือกชั้นนอกอีกราวล้านปีเศษ แรงนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้น ณ ใจกลางดาวฤกษ์ จะต่อต้าน การหดตัวของดาวฤกษ์เนื่องจากสนามแรงโน้มถ่วง ทำให้ดาวฤกษ์รักษาสภาพสมดุลย์ของรูปร่างไว้ได้ ในระยะหนึ่ง คือราวครึ่งชีวิตของดาวฤกษ์นั้นๆ
         ปฏิกิริยานิวเคลียร์จะรุ่นแรงมากน้อยเพียงใดก็ขึ้นอยู่กับขนาดของดาวฤกษ์นั้นๆ ถ้ามีขนาดใหญ่ปฏิกิริยาก็ จะรุ่นแรงทำให้อุณหภูมิของดาวสูงมาก เราจะเรียกดาวพวกนี้ว่า ดาวยักษ์ ได้แก่  ดาวยักษ์สีน้ำเงิน  ตัวอย่างเช่น ดาวไรเจล ในกลุ่มดาวนายพราน และดาวยักษ์สีขาว ตัวอย่างเช่น ดาวซิริอุส   สำหรับดวงอาทิตย์จัดอยู่ในพวก ดาวขนาดเล็กที่เรียกว่า   ดาวแคระ มีสีเหลือง    เมื่ออายุของดาวฤกษ์ผ่านไปราวครึ่งชีวิต ก็จะใช้ไฮโดรเจนจนหมด ปฏิกิริยานิวเคลียร์ก็จะหยุด แรงนิวเคลียร์ที่จะต่อต้าน แรงโน้มถ่วงก็จะไม่มี ดาวฤกษ์ก็จะเริ่มหดตัวลง

     สำหรับดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่าดวงอาทิตย์ของเราการหดตัวจะมีขึ้นไปเรื่อยไม่เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ขั้นที่สอง เพราะดาวฤกษ์มีมวลน้อยเกินไป ดาวฤกษ์จะหดตัวและปฏิกิริยานิวเคลียร์ก็จะค่อยหมดไปที่ละน้อย จะในที่สุดกลายเป็น ดาวแคระน้ำตาล Brown dwarf  และดับลงกลายเป็น  ดาวแคระดำ Black dwarf  

     สำหรับดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่ตั้งแต่ขนาดดวงอาทิตย์ขึ้นไป   การหดตัวจะทำให้เกิด ความร้อนจุดปฏิกิริยา นิวเคลียร์ ที่ผิวรอบนอกแกนกลางดาวฤกษ์ ทำให้ผิวของดาวฤกษ์ขยายตัวออก และผลักแกนกลางที่อุดมไปด้วย ฮีเลียมอัดแน่น เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ขั้นที่สองที่มี ฮีเลียมเป็นเชื้อเพลิง ด้วยขบ อวนการหลอมฮีเลียมให้เป็นธาตุหนักอื่นๆ อีก คือ คาร์บอน และ ออกซิเจน
                            
    ขั้นตอนการเปลี่ยนแปลง            ฮีเลียม -->คาร์บอน --> ออกซิเจน      ---> ซิลิกอน --->  เหล็ก 
     
      ระหว่างช่วงเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ขั้นที่สองนี้ จะมีแรงนิวเคลียร์ถึงสองที่คือที่แกนกลาง และผิวรอบนอกแกนกลาง ทำให้ดาวฤกษ์จะเริ่มพองตัวใหญ่ขึ้นหลายร้อยเท่า กลายเป็นดาวยักษ์ที่มีอุณหภูมิผิวดาวไม่สูงนักคือราว 4,500 องศาเซลเซียส เราเรียกว่า   ดาวยักษ์แดง     ระหว่างนี้แรงนิวเคลียร์ที่มีอยู่ในดาวฤกษ์มีถึงสองที่   คือชั้นที่ใช้ ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงกับ ชั้นที่ใช้ฮีเลียมเป็นเชื้อเพลิง   ทำให้สภาพของดาวฤกษ์ไม่คงที่ มีการหดตัวและขยายตัว สลับกันตลอดเวลา ตัวอย่างที่เห็นได้คือดาวแอนทาเรส ในกลุ่มดาวแมงป่อง   เมื่อแกนกลางของดาวฤกษ์ เต็มไปด้วยเหล็ก ปฏิกิริยานิวเคลียร์ก็จะหยุด แรงโน้มถ่วงที่มีอนุภาพมากกว่าก็จะทำให้ดาวหดตัวลงอีกครั้ง แกนกลางที่เริ่มยุบตัวด้วยแรงโน้มถ่วง ทำให้ดาวมีขนาดเล็กลง อะตอมอัดแน่นเปลื่ยนเป็นธาตุหนักอื่นๆอีก เช่น แพทตินัม และ ทองคำ ถึงระยะนี้การเปลี่ยนแปลงของดาว ก็จะขึ้นอยู่กับ มวลของดาวฤกษ์นั้นๆ คือ
 
                    
    
     สำหรับดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่ ไม่เกิน 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ จะยุบตัวลงอย่างช้าๆ แล้วผลักผิวดาวชั้นนอก ให้กระจ่ายไปในอวกาศ เป็นชั้นของฝุ่นผง ที่เราเรียกว่า เนบิวล่าดาวเคราะห์ Planetary Nabulae   ส่วนที่แกนกลางของดาวที่อุดมไปด้วย ธาตุคาร์บอนและออกซิเจน ก็จะเริ่มหดตัวลงเรื่อยๆความร้อนและ ความสว่างก็จะค่อยลดลงกลายเป็น ดาวแคระขาว (White Dwarf Star) ที่มีขนาดเท่ากับโลก 

      แต่ดาวฤกษ์ที่มีมวลไม่เกิน 2.5 เท่าของดวงอาทิตย์ ถึงระยะนี้แกนกลางที่อุดมไปด้วยธาตุคาร์บอนและออกซิเจน จะยุบตัวลงอีก เกิดความร้อนและปฏิกิริยานิวเคลียร์ รวมธาตุหนักอย่างคาร์บอนและออกซิเจน เป็นธาตุหนักอื่นๆอีก เช่น ซิลิกอน และเหล็ก เมื่อแกนกลางของดาวอุดมไปด้วยธาตุเหล็ก ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ก็จะไม่เกิดขึ้นอีก และเนื่องจาก ดาวมีมวลมากแรงโน้มถ่วงก็สูงมาก การยุบตัวจะรุนแรงมากถึง เนื้อสารอยู่ใกล้ชิดกันมากทำให้โปรตอนที่มีประจุบวก และอิเลคตรอนที่มีประจุลบ รวมตัวกันเป็นนิวตรอนที่เราเรียกว่า ดาวนิวตรอน (Neutron star ) ซึ่งมีสนาม แรงโน้นถ่วงสูงมาก การยุบตัวแบบทันทีทันใด ก็เกิดขึ้น เกิดคลื่น Shock Wave ที่ใจกลางพุ่งออกสู่ผิวนอก ระเบิดผิวนอกของดาวสว่างโชติช่วง ที่เราเรียกว่า ซูเปอร์โนวา SuperNova   และภายในแกนกลางที่เป็น ดาวนิวตรอน ก็จะถูกบีบอัดทำให้ขนาดของดาวเล็กเท่ากับเมืองๆหนึ่ง   โดยที่เนื้อดาวขนาดหนึ่งช้อนชาสามารถ หนักได้ถึง พันล้านตันบนโลก และดาวนิวตรอนจะปล่อยรังสีเอกซ์ออกมาเป็นช่วงๆ ที่ เราเรียกว่า พัลซ่าร์ (Pีulsar) 

   ส่วนดาวที่มีมวลสารมากกว่า 2.5 เท่าของดวงอาทิตย์ เมื่อการยุบตัวจนเป็นดาวนิวตรอนแล้ว ก็ยังไม่หยุดการยุบตัว อีก ทำให้เกิดสนาม แรงดึงดูดมหาศาล แม้แต่แสงก็หลุดรอดออกมาไม่ได้ เราเรียกว่า หลุมดำ (Black Hole)