A legkisebb észlelt csillagtömeg a Nap tömegének 0,08-szorosa, a legnagyobbak 100 naptömeg körüliek. A megfigyelések szerint a csillagok 90%-ának tömege 0,4 és 4 naptömeg közé esik.

A jelenleg ismert legnagyobb átmérőjű csillag 2400 napátmérőjű. (Ha a Nap helyére tennénk, még a Szaturnusz bolygó is a belsejében lenne.) Ugyanakkor a pulzárok átmérője mindössze néhányszor 10 km.

A tömegből és az átmérőből egyrészt a sűrűségre, másrészt a csillag felszínén lévő gravitációs gyorsulásra lehet következtetni. A legritkább óriáscsillagok sűrűsége a Nap sűrűségének -szerese, az ún. neutroncsillagoknál ez az arány -szörös is lehet. Egy "élete vége" felé járó törpe csillag felszíni gravitációs gyorsulása elérheti a Nap megfelelő adatának ezerszeresét is.

A távoli csillagokból érkező fényt ugyanúgy színekre lehet bontani, mint a Nap fényét. A múlt században észrevették, hogy a csillagok színképei osztályokba sorolhatóak. Az egyes színképtípusok szoros kapcsolatban vannak a csillagok felszíni hőmérsékletével. A táblázatban elolvashatjuk, hogy az egyes hőmérsékleti értékekhez milyen szín tartozik. Eszerint a Nap kb. 5500 °C felszíni hőmérsékletű sárga színű csillag.

A csillagok fontos tulajdonsága a fényesség. Már az ókori görögök is osztályokba sorolták a csillagokat fényességük szerint. A legfényesebb csillagok voltak az elsőrendűek, a szabad szemmel még éppen láthatóakat hatodrendűnek nevezték. Minél halványabb egy csillag, annál nagyobb magnitúdószám jellemzi a fényességét. (Pl. a hatodrendű csillag fényességét 6m-mel jelöljük, és hat magnitúdónak olvassuk.) A távcső felfedezése után ezt a magnitúdóskálát kiterjesztették, és bevezették a negatív és a tört magnitúdóértékeket is. Ma már a legérzékenyebb földi műszerekkel a 25m-s csillagok is megfigyelhetők, a Hubble-űrtávcsővel pedig 30m fényességig lehet észlelni a csillagokat. A Nap és a Hold számára a skálát a másik irányba is kiterjesztették. A Nap fényessége −26,86m, a telehold fényessége −12,55m. A Földről látható legfényesebb csillagok egy táblázatban kaptak helyet.

Egy csillag látszódó fényessége nem árulja el a csillag igazi jellemzőit. Egy csillag látszódhat fényesnek azért is, mert valóban fényes, tehát sok fényt bocsát ki, de lehet fényes azért is, mert nagyon közel van hozzánk. Ezért bevezették az abszolút fényesség fogalmát. Egy csillag abszolút fényessége megegyezik azzal a látszó fényességgel, amit 10 parsec (10 pc) távolságból mutatna. [1 parsec (parallaxis-szekundum) az a távolság, ahonnan a földpálya félnagytengelye merőleges rálátás esetén 1″ alatt látszik. 1 pc = 3,26 fényév] Egy csillag látszólagos fényességéből és távolságából az abszolút fényessége meghatározható. A csillagok abszolút fényessége a −9m és +17m közötti tartományban található. (Pl. a Nap abszolút fényessége +4,8m, a Szíriuszé +1,8m, míg a Rigelé −8,2m.)