对天文学不大熟悉的人可能会感到奇怪，本书用很多篇幅介绍中国古代对恒星颜色的观测记录有什么意义？实际上，正是近代天文学家对恒星颜色的研究，才开创了天体物理学这门学科，导致天文学家用科学手段研究恒星并进一步深入到宇宙的发展和演化过程。
18世纪中期，人们利用分光观测发现了地球上的物质具有两条特性，每个化学元素都能够发出自己特有的光谱，每个化学元素也都能够吸收它能够发射的谱线。炽热的固体或液体发射连续光谱，气体则发射不连续的明线光谱。人们通过太阳光谱分析，已经辨认出太阳上有地球上常见的元素，如纳、铁、钙、镍等。
19世纪中叶，在太阳物理的刺激下，恒星物理学发展起来，人们用摄谱仪观测恒星的光谱，分析恒星的化学组成。意大利神父于1868年公布了一份包括四千颗恒星的星表，他按照恒星的光谱分为四类：第一类为白星，其特征在光谱中只有少数几条谱线；第二类为黄星，其光谱与太阳光谱相似；第三类是橙红星，光谱中出现明暗相间的宽阔光谱带，并向着红端逐渐减弱；第四类是深红色星，其光谱特征与三类恰好相反，在红端出现宽阔的光谱带，紫端逐渐减弱。由此开始认识到，这种光谱分类与恒星的表面温度有关。
英国天文爱好者哈根斯，于1859年作恒星分光观测。他在报告中指出，天球上的亮星具有与太阳相同的化学组成，是由氢、钠、铁、钙、镁、铋等多种元素组成。它们的光线来自于下层，穿过高层具有吸收能力的大气层而向外辐射。
照相技术在天文学上应用之后，美国哈佛大学天文台在皮克林领导下，做了大量的恒星分光照相工作，用物端棱镜拍下了二十多万个恒星光谱，在大量资料的基础上，提出了恒星光谱分类法，这就是现在通称的哈佛分类法，其主要特征如下：
o型：蓝色星。在连续光谱背景上，有氢、氦、电离氦、多次电离碳、硅、氧、氮所生谱线，紫外辐射强，没有金属线。如猎户座t星，中名伐三。
b型：蓝白色垦。氢线强，中性氦线明显，电离钙的hk线微弱。如大熊座tl星，中名摇光，北斗的最后一颗星。
a型：白色星。氨线极强，氦线消失，出现电离镁和电离钙线。如织女星。
f型：黄白色星。氢线比a型弱，电离钙线大大增强、变宽，出现许多金属线。如仙后座β星，中名王良一。
g型：黄色星。氢线变弱，金属线增强，电离钙线很强很宽。如太阳、天龙座β星。
k型：橙色星。氢线弱，金属线比g型强得多。如金牛座a，中名毕宿五。
m型：红色星。氧化钛分予带最突出，金属线仍很强，氢线很弱。如猎户座a，中名参宿四。
