Gwiazdy różnią się wielkością od mniej niż 8 procent rozmiaru Słońca do gwiazd o średnicy powyżej 1800 razy większej niż słońce. Pod względem masy gwiazdy muszą mieć masę wystarczającą do wspierać jądrową reakcję łańcuchową zachodzącą w rdzeniu gwiazdy, która wynosi około 10 procent masy Słońca. Istnieje także granica tego, jak masywne starty mogą rosnąć, a naukowcy podejrzewają, że limit wynosi około 150 mas Słońca.
Naukowcy zmierzyli tylko wielkość dwóch gwiazd bezpośrednio: słońce i stosunkowo blisko i dużą gwiazdę zwaną Betelgeuse. Wszystkie inne gwiazdy są mierzone poprzez kombinację obserwowania ich postrzeganej jasności, odległości i temperatury. Średnica Słońca wynosi około 864,000 mil i waży ponad 300 000 razy więcej niż masa Ziemi. Słońce jest gwiazdą dość średniej wielkości. Dla porównania Betelgeuse jest około 700 razy większy od Słońca i znacznie jaśniejszy.
Gwiazdki mogą zmieniać rozmiar z wiekiem. Na przykład słońce wzrośnie do prawie 300 razy większego od obecnego, kiedy stanie się czerwonym olbrzymem. Alternatywnie, gdy duże gwiazdy zapadają się, czasami tworzą gwiazdy neutronowe. Niektóre z najbardziej gęstych obiektów we wszechświecie, gwiazdy neutronowe mają tylko około 12 mil średnicy, ale jedna łyżeczka materiału gwiazdy neutronowej waży miliardy ton.