L'axe vertical d'un diagramme Hertzsprung-Russell montre la luminosité ou l'éclat des étoiles, comme si elles étaient toutes mesurées à la même distance. Un autre terme pour cela est la magnitude absolue. Plus une étoile est lumineuse, plus son diagramme sera élevé sur ce diagramme.
L'axe horizontal indique la température de surface des étoiles. Cependant, les températures diminuent, et non augmentent, lorsque vous vous déplacez vers la droite. En d'autres termes, la partie gauche du diagramme contient les étoiles dont la courbe de température est la plus élevée (supérieure à 30 000 Kelvins), tandis que la partie droite montre les étoiles dont la température n'est que de 3 000 K.
En général, la température d'une étoile est liée à sa couleur. En haut de la carte, avec les températures, se trouvent les classes spectrales. Les étoiles les plus chaudes sont de couleur bleu-blanc (classe O), celles qui se trouvent dans les températures moyennes sont jaunes (classe G) et les plus froides sont rouges (classe M). (Bien sûr, quand on dit "les plus froides" des étoiles, il faut savoir que la température la plus basse pour une étoile est de près de 5000 degrés Fahrenheit).
En fait, lorsque les diagrammes de Hertzsprung-Russell ont été élaborés au début des années 1900, les astronomes ne savaient pas comment déterminer la température d'une étoile. Les premiers diagrammes représentaient la magnitude absolue des étoiles (l'ajout d'une étoile signifiait que la luminosité diminuait d'environ deux fois et demie) par rapport à la couleur, représentée par les classes spectrales du bleu-blanc au rouge.
