H-R-diagrammet är uppkallat efter Ejnar Hertzsprung och Henry Norris Russell, som självständigt utvecklade de första versionerna av diagrammet i början av 1900-talet. Hertzsprungs diagram plottade stjärnor i kluster baserat på deras färg och ljusstyrka, medan Russells plottade stjärnor i klothopen Messier 3 baserat på deras ljusstyrka och spektraltyp.
H-R-diagrammet är ett användbart verktyg för att förstå stjärnors egenskaper eftersom det visar hur stjärnor förändras över tiden. När stjärnorna utvecklas rör sig de över diagrammet från det övre vänstra (hetare, mer lysande stjärnor) till det nedre högra (kallare, mindre lysande stjärnor). Placeringen av en stjärna på diagrammet kan därför användas för att sluta sig till dess ålder och andra egenskaper.
H-R-diagrammet kan också användas för att identifiera olika typer av stjärnor. Till exempel, huvudsekvensstjärnor, som är stjärnor som bränner väte i sina kärnor, ligger längs en diagonal linje i diagrammet. Jättestjärnor, som är stjärnor som bränner helium i sina kärnor, ligger uppe till höger i huvudsekvensen. Vita dvärgstjärnor, som är stjärnor som har tömt sitt kärnbränsle och nu stöds av elektrondegenerationstryck, ligger nere till vänster i huvudsekvensen.
H-R-diagrammet är ett kraftfullt verktyg för att förstå universum. Den används för att studera stjärnors utveckling, för att identifiera olika typer av stjärnor och för att mäta avstånden till stjärnor.