主序，外文名：main sequence，是指赫罗图上从左上（高温、高光度）至右下（低温、低光度）大部分恒星集聚的序列，位于其上的恒星处于核心氢聚变阶段。

主序（main sequence）在天文学上是指恒星的青壮年时期。恒星在这一阶段停留的时间占整个寿命的90%以上。这是一个相对稳定的阶段，向外膨胀和向内收缩的两种力大致平衡，恒星基本上不收缩也不膨胀。

处于主序阶段的恒星称为主序星，目前太阳就是一颗主序星。太阳现在的年龄为46亿多年，它的主序阶段已经过去了一半的时间，还要50亿年才会转到另一个演化阶段。

主序星在可显示恒星演化过程的赫罗图上，是分布在由左上角至右下角，被称为主序带上的恒星。

赫罗图可显示恒星的演化过程，大约90%的恒星位于赫罗图左上角至右下角的带状上，这边线称为主序带。位于主序带上的恒星为主序星。形成恒星的分子云是位于图中极右的区域，但随着分子云开始收缩，其温度开始上升，慢慢移至主序。恒星临终时会离开主序，除质量极低的恒星会往左下方移动，大质量恒星会往右上方移动，这里是红巨星及红超巨星的区域，都是表面温度低而光度高的恒星。未经过超新星爆炸的恒星会移向左下方，这里是表面温度低而光度高的区域，是白矮星的所在区域，接着会因为能量的损失，渐渐变暗成为黑矮星。

主序带是赫罗图上位于对角线上的曲线，绝大部分的恒星都坐落在这个范围上，在这个区域内的恒星被称为主序星或矮星，其中则以红矮星的温度最低。

这条线是非常明显的，因为只要氢核聚变持续在进行，恒星光谱类型与亮度都与恒星的质量有直接的关联，而且恒星的一生也几乎都花费在这个阶段上。

当更贴近的观察时，你会注意到主序带不再是一条明确的线，反到会有些模糊。有许多原因会造成这种模糊的情况，而最主要的原因是观测上的不确定性，因为距离造成的影响，使得许多双星未能被分辨出来。

但是，即使在理想的观测下，主序带还是会有些模糊不清，因为质量不是恒星唯一的参数，化学组成和&mdash相关的—演化状况也会略为改变恒星在主序带上的位置。例如，紧邻的伴星、自转或磁场，都会造成一些改变。明确的说，有些金属贫乏的恒星（次矮星），位置就在主序带的下方，一样进行着氢的核聚变，但在主序带的下端就会因为化学组成而造成混淆不清的状况。

天文学家有时会提到“零龄主序带”（ZAMS），这是由电脑计算所得的曲线，标示的是恒星开始氢的核聚变时，他的亮度与表面温度，而典型的恒星会随着年龄由这点开始增加表面温度与亮度。当恒星诞生时会进入主序带，濒临死亡前就会离开主序带。

太阳是一颗主序星，年龄已经是45亿岁了，光谱分类是G2V。当核心的氢耗尽后，将膨胀成为一颗红巨星。

赫罗图光谱型态棕矮星白矮星红矮星次矮星矮星(主序星)次巨星巨星亮巨星超巨星特超巨星绝对-星等(MV)下表是主序带上恒星的典型数值：光度（L），半径 (R)，和质量 (M) 都是相对于以太阳的比较值，正确的数值可以有20-30%的变化量。恒星分类字段的颜色只是近似摄影所得到的颜色。

（注意：以下的数据与外部链接的并不会完全一致，同时单位面积的亮度也没有遵循温度（T4）的比率）

恒星

分类 半径 质量 亮度 温度

R/R☉ M/M☉ L/L☉ K

O2.7 25 127 5,500,000 52,000

O5 14 58 800,000 46,000

B0 7.4 18 20,000 30,000

B5 3.8 6.5 800 15,200

A0 2.5 3.2 80 9,600

A5 1.7 2.1 20 8,700

F0 1.4 1.7 6.0 7,200

F5 1.2 1.29 2.5 6,400

G0 1.05 1.10 1.26 6,000

G2 1.0 1.0 1.0 5,700

G5 0.93 0.90 0.79 5,500

K0 0.85 0.78 0.40 5,150

K5 0.74 0.69 0.16 4,450

M0 0.63 0.47 0.063 3,850

M5 0.32 0.21 0.0079 3,200

M8 0.13 0.10 0.0008 2,500

M9.5 0.10 0.08 0.0001 1,900