Тепер реакція, що самопідтримується, може тривати протягом часу, тривалість якого залежить від початкової маси. зірки і становить приблизно від 1 млн років до 100 млрд років і більше. Саме в цей період зірка досягає головної послідовності і починає своє довге життя, що протікає майже без змін.
Найбільші та масивні зірки згоряють швидко і вибухають надновими. Після вибуху наднової залишається нейтронна зірка або чорна дірка, а навколо них — матерія, викинута колосальною енергією вибуху, яка згодом стає матеріалом для нових зірок.
На кінцевій стадії еволюції, залежно від маси, зірка або скидає зовнішню оболонку, стаючи білим карликом, або перетворюється на наднову зірку, після вибуху наднової залишається нейтронна зірка або чорна дірка.