要想踏进现代天文学的门槛，第一件事情就是要学会看赫罗图，因为赫罗图在天文学中的中心地位有如周期表之于化学。周期表将化学元素按原子量加以排列，揭示了元素之间的新型关系。例如，第一列的元素如锂、钠、钾，都能与水发生剧烈反应，而第八和最后一列的元素如氦、氖、氩，几乎不同任何物质发生反应。
赫罗图对恒星进行了类似周期表对元素做的那种排列，把不同类型的恒星区分开来。赫罗图中的“赫”取自丹麦天文学家埃希纳·赫茨普龙。赫茨普龙的父亲虽然得到过天文学学位，但他自己并不是天文学家，赫茨普龙也从未选修过天文学课程，他20岁时丧父，父亲的天文书籍也变卖了，因此，赫茨普龙后来说：“没有人想像得到我该成为天文学家。”
然而赫茨普龙成了出色的天文学家。他在1905年和1907年发表的论文，将恒星的光度和颜色联系在一起。恒星有着从蓝到白的各种颜色。赫茨普龙发现，所有蓝色和白色恒星全是本身亮度大的，橙色和红色恒星则分成两群，一群亮，另一群暗。但赫茨普龙将这个发现报道于一家照相术刊物，所以几乎不为天文学家知晓。1911年，他用图形来展示光度和颜色之间的关系，导致建立了现在所称的赫罗图。可惜他的这项工作又发表在一家很不起眼的天文期刊上。
在这期间，哈罗·沙普利的导师、普林斯顿大学的亨利·诺利斯·罗素也在研究同一个关系。罗素5岁时，在父母带领下观看了1882年金星过日面现象后，就开始对天文学发生了兴趣。1913年，已经是美国第一流天文学家之一的罗素首次画出了他自己的图，他的同事们很快就领悟到这个以他命名的罗素图的重要。当获悉赫茨普龙已经画出了类似图时，天文学家就将它重新命名为赫茨普龙—罗素图，简称赫罗图。
介绍赫罗图之前，我们必须先介绍两个基本的知识，第一个是恒星的亮度，第二个是恒星的温度。
恒星的亮度
早在公元前2世纪，古希腊天文学家喜帕恰斯(旧译伊巴谷)编制星表(其表上有1 022颗恒星)时，曾按亮度把恒星分为6个等级，他把大约20颗最亮的星定为一等星，肉眼刚能看见的为6等星。一般说来，目视星等数越大，表示星的亮度越小。星等表示天体的亮度。这里的“亮度”是指观测者在单位面积上所接收的天体辐射流量，相当于光学中的照度。19世纪中叶，天文学家发现，1等星是6等星亮度的100倍。以E-6、E-1表示6等星和1等星的照度，则有：
E-1E-6=100=ρ+{6-1}
由上式可求出ρ＝5100=2.512，这就是说星等相差1等，其亮度比为2.512。天文学家根据上述关系建立了星等(以m表示)和亮度(以E表示)之间的关系式：
E-1E-2=(2.512)+{m-2-m-1}，即m-1-m-2=-2.51gE-1E-2
此式称为普森公式，它表示任意两颗恒星亮度与星等之间的换算关系。
上面介绍的都是恒星的视亮度，即站在地球上的人看起来的亮度，但是在实际生活中往往有这样的经验：同一光源，从远处看它觉得暗一些，从近处看它觉得亮一些。实验证明，任一光源的视亮度与该光源到观测者的距离的平方成反比。因此，恒星视亮度并不代表恒星真正的发光本领。恒星真正的发光本领称为光度，用L表示。它是恒星每秒钟向四面八方发射的总能量。
既然恒星的视亮度与距离有关，因此单从视亮度就不能得出恒星的光度。为了比较不同恒星的光度，可以假想地把恒星都移到同样的距离，然后比较它们的亮度。天文学中把这个标准距离取为10秒差距，相应于10秒差距距离上的星等值称为绝对星等，用字母M表示。
定义了恒星的绝对星等，我们就排除了距离因素对恒星光度计算的影响，从而将恒星全部放在一个绝对平等的位置上。并且，恒星的绝对星等就代表了恒星的光度。
恒星光谱与温度
下面我们介绍恒星的光谱和温度，恒星的光谱我们在前面已经进行了介绍，天文观测表明，恒星的光谱和太阳光谱一样，也是由连续光谱和吸收线组成的。但是，不同恒星的光谱并不完全一样。根据对大量恒星光谱所进行的研究，大体上可以把恒星光谱分为7种主要类型(称为光谱型)，这7种类型记为O，B，A，F，G，K，M，此外还有R，N和S型。
OBAFGRNKSM
这是取一句英文“Oh！Be A Fair Girl Kiss Me”的字首构成的，称为哈佛分类，由哈佛天文台首先确定。同时，大量观测发现恒星的光谱与恒星的颜色以及恒星的表面温度有很密切的关系。恒星表面温度较低时(2 000～3 000K)，光谱中红光较强，于是恒星就带红色；如果温度增至5 000～6 000K时，则光谱中黄光较强，恒星就带黄色。其变化关系如下表3-1所示。于是，根据测得的恒星光谱，我们就能大致确定恒星的表面温度。
绘制赫罗图
有了前两方面的知识，我们就可以着手绘制赫罗图。如图3-1所示，赫罗图纵轴表示恒星的光度，横轴表示恒星的温度，图上的每一个点就代表了一恒星的光度和温度。有时为了表示的方便，我们也可以用纵轴表示恒星的绝对星等，横轴表示恒星的颜色，这也是最常用的方式。
展示了恒星的光度与恒星的温度或颜色之间的关系。本身亮度高的星在上，本身亮度低的星在下；热的蓝色星在左，冷的红色星在右。