恒星的质量是恒星的物理量，是恒星结构和演化的决定因素。利用双星的轨道运动是确定恒星质量最根本、最可靠的方法。一般恒星质量在0·05～120个太阳质量。多数恒星在太阳质量的0·1～10倍，处于银河系旋臂中的多数大恒星，质量大都在6～60倍。如果质量再大的恒星，它就很不稳定，难以存在。如果恒星质量过小，它的中心温度和压力不够，难以产生持久高效核反应提供能量，即不能成为具有恒星性质的天体。
现在已知质量最大的恒星之一如HD93250星，它的质量大约是太阳质量的120倍。HR2422双星的主星和伴星质量大约都是太阳的59倍，角宿一双星的主星质量约为太阳的10倍，五车二双星中两星质量各为太阳的2·7和2·6倍，天狼星主星质量为太阳的2·1倍。质量最小的恒星是鲸鱼座的VV星，它是一对双星，大的一个质量是太阳质量的8％，小的一个只有太阳质量的4％，这个小的已经失去了作为恒星的资格。75％的白矮星质量为太阳的0·45～0·65倍，许多红矮星的质量不到太阳的一半乃至小于太阳的1／10。可见，在恒星世界里，太阳质量也居中等地位。当然，目前已准确测出质量的恒星还不多，还有许多研究工作要做。
以体积除质量就得到平均密度。恒星之间的直径相差1亿倍以上，而恒星之间的质量相差仅几千倍。由此可见，恒星质量差别比体积差异小得多。不难想象恒星之间的密度差别是何等惊人了。地球的密度是水的5·5倍，太阳的平均密度则只有水的1·41倍。比太阳早的主星序的恒星的密度都小于1，比太阳晚的矮星密度都大于1。
作为恒星世界中的巨人红超巨星，它们的体积比太阳大几百万、几亿倍，而质量却只比太阳大几十倍，它们的平均密度仅仅为水的百万、千万甚至亿分之一，其稀薄程度可想而知了。例如，仙王座VV红超巨星的平均密度几乎跟实验室的真空相差无几。在恒星世界中，密度大得惊人的要数中子星和白矮星，白矮星密度达101千克／米3，1立方厘米这样的物质的重量就有好几十吨，它们的体积小得出奇，质量却和太阳不相上下。中子星的密度达10117～1018千克／米3，这是实验室无法达到的超密态。