恒星形成的原因在科学界有很多不同的解释。其中有1955年苏联著名天文学家阿姆巴楚米扬提出的“超密说”。根据他的学说，恒星是由一种神秘的“星前物质”爆炸而形成的。具体地讲，这种星前物质密度非常大，体积非常小，它的性质人们还不清楚。不过，多数科学家都不接受这位科学家的观点。和“超密说”不同的是“弥漫说”，其主要理论是：认为恒星由低密度的星际物质构成。星际物质是一些极为细小的尘埃物质和稀薄气体，它们在宇宙各处构成庞大的像云一样的部分。
根据观测，星云可分为两种：被周围恒星照亮的星云和暗星云。它们的形状有面包圈状、网状等，这些星云中，最有名的是猎户座的“暗湾”，其形状像一匹披散着鬃毛的黑马的马头，所以也被称为“马头星云”。虽然星云是构成恒星的物质，但真正构成恒星的物质量非常大，所以构成太阳这样的恒星需要一个大约900亿立方千米的极为庞大的星云团。
由星云形成恒星，分为快收缩阶段和慢收缩阶段。前者历时几十万年，后者历时数千万年。星云快速收缩后，半径仅为原来的1／100，平均密度提高了1×1016倍，从而形成一个“星胚”。这是一个又黑又浓的云团，中心是一个密集核。在这之后进入慢收缩，也被称为原恒星阶段。这时星胚温度不断升高，高到一定的程度就会闪烁身形，以示其存在，并进入幼年阶段。但这时发光还不稳定，依然被弥漫的星云物质所包围着，并且向外界抛射物质。随着近几十年射电技术的不断进步，人们对恒星起源问题又有了更为深刻的认识，但就研究本身来说还是有很多细节不清楚，特别是对快收缩阶段的物理机制的认识还不够全面，还需进行更全面的观测和更深入的研究。
古典力学创立者牛顿设想：宇宙就像一个无边界的大箱子，无数恒星均匀地分布在这个既空虚又无限的箱子里，依靠万有引力联系着。他的观点引出了有名的“光度怪论”：如果宇宙真的是无限的，而恒星又是平均地分布着，那么夜晚的天空就会变得无限明亮。