Il diagramma H-R prende il nome da Ejnar Hertzsprung e Henry Norris Russell, che svilupparono indipendentemente le prime versioni del diagramma all'inizio del XX secolo. Il diagramma di Hertzsprung tracciava le stelle in ammassi in base al loro colore e luminosità, mentre quello di Russell tracciava le stelle nell'ammasso globulare Messier 3 in base alla loro luminosità e tipo spettrale.
Il diagramma H-R è uno strumento utile per comprendere le proprietà delle stelle perché mostra come le stelle cambiano nel tempo. Man mano che le stelle si evolvono, si spostano attraverso il diagramma dall'angolo in alto a sinistra (stelle più calde e luminose) all'angolo in basso a destra (stelle più fredde e meno luminose). La posizione di una stella sul diagramma può quindi essere utilizzata per dedurne l'età e altre proprietà.
Il diagramma H-R può essere utilizzato anche per identificare diversi tipi di stelle. Ad esempio, le stelle della sequenza principale, che sono stelle che bruciano idrogeno nei loro nuclei, si trovano lungo una linea diagonale nel diagramma. Le stelle giganti, che sono stelle che bruciano elio nei loro nuclei, si trovano in alto a destra della sequenza principale. Le nane bianche, che sono stelle che hanno esaurito il loro combustibile nucleare e sono ora supportate dalla pressione di degenerazione elettronica, si trovano in basso a sinistra della sequenza principale.
Il diagramma H-R è un potente strumento per comprendere l'universo. Viene utilizzato per studiare l'evoluzione delle stelle, per identificare diversi tipi di stelle e per misurare le distanze delle stelle.
