La relación entre el color y la masa de la estrella está determinada principalmente por la luminosidad y la temperatura efectiva de la estrella. En general, las estrellas más masivas son más luminosas y tienen temperaturas superficiales más altas. Esto se debe a que las estrellas más masivas tienen una fuerza gravitacional más fuerte, lo que hace que sus núcleos sean más densos y calientes. Como resultado, producen más energía mediante reacciones de fusión nuclear y emiten más luz.
Por tanto, cuanto mayor es la masa de una estrella, más caliente y más azul tiende a ser. Por ejemplo, las estrellas de tipo O y B son muy masivas y calientes y emiten principalmente luz azul. Por otro lado, las estrellas de tipo M son las menos masivas y las más frías, y aparecen de color rojo o naranja.
El diagrama de Hertzsprung-Russell (diagrama H-R) ilustra visualmente la relación entre el color, la masa y otras propiedades estelares de las estrellas. En el diagrama H-R, las estrellas se representan según su luminosidad en el eje vertical y su temperatura efectiva en el eje horizontal. Las diferentes regiones del diagrama corresponden a diferentes tipos de estrellas según su color y masa.
Es importante tener en cuenta que, si bien el color de las estrellas está influenciado principalmente por la temperatura, otros factores pueden afectar el color observado, como la edad de la estrella, su composición química y la presencia de polvo y gas en el entorno circundante.