En massiv stjärna är en stjärna med en massa som är åtta gånger större än solens. Det är svårt för stjärnor att få så här stora, eftersom ett antal faktorer påverkar stjärnutvecklingen och dessa faktorer begränsar ofta storleken, men astronomer har kunnat observera massiva stjärnor som är upp till 150 gånger större än solen, vilket illustrerar att det är möjligt under rätt förutsättningar. Att förstå hur dessa stjärnor bildas är ett ämne av intresse för vissa astrofysiker, liksom att utveckla en förståelse för hur de åldras; massiva stjärnor förvandlas till supernovor eller hypernovor när de slutligen får slut på bränsle, vilket gör dem till anmärkningsvärda figurer i kosmos.
Stjärnbildning involverar ett tätt moln av interstellära gaser som gradvis drar eller kollapsar ihop till en massa, som skapar sin egen gravitationskraft och drar till sig fler gaser. När massan växer ökar också gravitationskraften, men stjärnan börjar också producera strålningstryck som ett resultat av reaktioner som pågår inuti stjärnan. Detta tenderar att begränsa storleken, eftersom strålningstrycket kommer att blåsa bort gaser från stjärnan, vilket förhindrar ansamling av mer material. Med en massiv stjärna bildas dock kolonner som gör att strålningstrycket kan ventileras medan nya gaser sugs in i stjärnans kropp. När den väl har stabiliserats har den massiva stjärnan tillräckligt med bränsle för att hålla i miljontals år.
Så småningom börjar en massiv stjärna få slut på energi och förvandlas till en typ av stjärna som kallas en röd superjätte mot slutet av sitt liv. Denna stjärna kommer i sin tur att kollapsa i sig själv och generera en supernova som kan vara extremt ljus när den blåser ut gaser och tunga grundämnen, vilket bidrar till det interstellära mediet. När supernovan väl blossar ut kan stjärnan förvandlas till en neutronstjärna eller ett svart hål, beroende på ett antal variabler.
Många massiva stjärnor förekommer i binära system. Experimentella modeller har föreslagit att detta har att göra med hur dessa stjärnor bildas; de kastar ofta av sig bollar av material som kan sugas in senare eller kan utvecklas till egna stjärnor. Massiva stjärnor är av intresse eftersom de producerar många tunga grundämnen, vilket bidrar till sammansättningen av det interstellära mediet och till balansen mellan grundämnen i universum.
Att mäta massiva stjärnor är knepigt. Uppenbarligen kan astronomer och fysiker inte trava över till en massiv stjärna med en uppsättning bromsok och vågar. Observationer om storlek och sammansättning görs på distans, med hjälp av befintliga data som baslinje för att göra uppskattningar om en stjärnas natur.