主序星(main sequence star),是指在赫罗图主序带的恒星。在天文学上,主序星是在可显示恒星演化过程的赫罗图上,分布从由左上角至右下角也被称为主序带上的恒星。主序带是以颜色相对光度绘图成线的一条连续和独特的恒星带,这个颜色-光度图是埃希纳·赫茨普龙和亨利·诺利斯·罗素提出的著名的赫罗图。在这条主序带上的恒星就是所谓的主序星。恒星形成后,在高热、高密度的核心进行核聚变反应,氢原子转变成氦,并产生能量。这个阶段的恒星,处在主序带上的位置主要是由于它的质量,化学成分或其它的因素。所有的主序星都在流体静力平衡状态,来自炙热核心向外膨胀的热压力与来自引力坍缩向内的压强维持着平衡。核心温度和压力与产能率有着强烈的相关性,并有助于维持平衡。核心产生的能量传递到表面经由光球层辐射出去。能量经辐射或对流传递,对流传递在这区域内会产生温度梯度,更高的不透明度,或两种都有。