Stele variază în dimensiune, de la mai puțin de 8 la sută din dimensiunea soarelui până la cele cu diametre mai mari de 1800 de ori mai mari decât ale soarelui. În ceea ce privește masa, stelele trebuie să aibă o masă suficientă susțin reacția în lanț nucleară care are loc în centrul unei stele, care reprezintă aproximativ 10% din masa soarelui. Există, de asemenea, o limită a modului în care începerea masivă poate crește, iar oamenii de știință suspectează că limita este de aproximativ 150 de ori mai mare decât masa soarelui.
Oamenii de știință au măsurat doar dimensiunea a două stele direct: soarele și o stea relativ apropiată și mare numită Betelgeuse. Toate celelalte stele sunt măsurate prin combinarea observării luminozității, distanței și temperaturii percepute. Diametrul soarelui este de aproximativ 864.000 de mile și cântărește peste 300.000 de ori masa Pamântului. Soarele este o stea destul de medie. Prin comparație, Betelgeuse este de aproximativ 700 de ori mai mare decât soarele și mult mai strălucitor.
Stelele pot schimba dimensiunea în timp ce îmbătrânesc. De exemplu, soarele va crește la aproape 300 de ori mai mare decât dimensiunea actuală atunci când devine un gigant roșu. Alternativ, când stelele mari se prăbușesc, ele formează uneori stele neutronice. Unele dintre cele mai dense elemente din univers, stelele neutronice sunt de numai 12 mile în diametru, dar o singură linguriță de material neutron de stele ar cântări miliarde de tone.
