1. Fusión nuclear de hidrógeno: Las estrellas de secuencia principal se definen por el proceso que ocurre en su núcleo:la fusión de hidrógeno en helio. Este proceso libera enormes cantidades de energía, que es lo que hace brillar a las estrellas.

2. Equilibrio estable: Las estrellas de secuencia principal están en un estado de equilibrio hidrostático. Esto significa que la presión externa de la fusión nuclear en el núcleo equilibra perfectamente la presión interna de la gravedad. Este equilibrio permite a la estrella mantener su tamaño y temperatura para una porción significativa de su vida.

3. Relación de luminosidad y temperatura: Existe una relación directa entre la masa, la luminosidad y la temperatura de la superficie de las estrellas de secuencia principal. Las estrellas más enormes son más calientes y brillantes. Esta relación se captura en el diagrama Hertzsprung-Russell, que muestra una banda clara de estrellas de secuencia principal basadas en sus características.