Pembentukan bintang adalah proses di mana awan gas besar di ruang angkasa runtuh dan membentuk bintang baru. Ukuran bintang yang terbentuk menentukan apa yang akan terjadi pada bintang setelah mati. Selama hidupnya, bintang terus menerus mengeluarkan panas, cahaya, dan energi dari proses fusi nuklir yang terjadi di dalamnya. Matahari adalah contoh sempurna dari bintang yang terlihat jelas dari Bumi. Itu cukup dekat untuk tampak besar meskipun hanya bintang berukuran sedang, dan panas dan cahayanya memungkinkan tumbuhan dan hewan di planet ini untuk berkembang.
Untuk pembentukan bintang terjadi, tekanan di dalam awan gas harus terlalu lemah untuk mendukung awan. Massa jeans adalah istilah untuk massa yang harus dicapai oleh awan tertentu sebelum runtuh dengan sendirinya. Ketika massa ini tercapai, awan kemudian akan runtuh karena beratnya sendiri, dan gumpalan gas yang lebih kecil pecah. Gumpalan ini memiliki tarikan gravitasi dan mulai menarik lebih banyak gas dan partikel debu yang mengambang di sekitarnya. Proses ini berlanjut hingga cukup banyak material yang ditarik, menciptakan protobintang.
Protobintang terus tumbuh dan proses pembentukan bintang berlanjut hingga mencapai titik di mana fusi nuklir dimulai. Inti atom di protobintang dipaksa bersama dan melebur, melepaskan energi. Proses pembentukan bintang kemudian selesai dan bintang telah mencapai bagian utama kehidupannya. Bintang baru akan terus menghasilkan panas, cahaya, dan energi hingga ia tidak dapat lagi menjaga keseimbangan antara tarikan gravitasi ke dalam dan pemuaian gas ke luar. Ukuran bintang, yang sebagian besar dikendalikan oleh kekuatan tarikan gravitasinya dan massa keseluruhannya selama pembentukan bintang, menentukan apa yang terjadi padanya saat kematiannya.
Begitu bintang mencapai usia tua, ia mengembang membentuk raksasa merah. Ekspansi ini terjadi ketika sebuah bintang kalah dalam pertempuran untuk menjaga keseimbangan dan keseimbangannya, dan akhirnya akan menyusut menjadi bintang katai putih atau membentuk lubang hitam. Katai putih perlahan mendingin, namun masih memancarkan cahaya. Pembentukan lubang hitam, yang terbentuk dari kematian bintang yang sangat besar, diperkirakan disebabkan oleh runtuhnya bintang itu sendiri. Lubang hitam sebagian besar masih merupakan misteri, dan para ilmuwan harus banyak belajar tentang mereka dan bagaimana mereka bekerja.