Die Leuchtkraftklasse eines Sterns beschreibt seinen Entwicklungszustand und wird anhand von Eigenschaften bestimmt, die mit seiner Leuchtkraft zusammenhängen, insbesondere der Breite und Stärke der Spektrallinien. Sterne mit unterschiedlicher Leuchtkraftklasse zeigen Unterschiede in der Schwerebeschleunigung ihrer Photosphäre, was sich in der Druckverbreiterung der Spektrallinien äußert. Riesensterne, zum Beispiel, haben bei gleicher Temperatur eine geringere Schwerebeschleunigung als Zwergsterne, was eine schmalere Linienbreite zur Folge hat. Die Spektralklasse hingegen basiert hauptsächlich auf der Oberflächentemperatur des Sterns.

Da die Leuchtkraft eines Sterns von seiner Masse, seiner Oberflächengröße und seiner Temperatur abhängt, reicht die Leuchtkraft alleine nicht aus, um die Leuchtkraftklasse festzulegen. So kann ein Stern mit der 100-fachen Leuchtkraft der Sonne sowohl ein Hauptreihenstern, ein Unterriese als auch ein Riese sein. Um die Leuchtkraftklasse eines Sterns zu bestimmen, benötigt man zusätzlich die Spektralklasse. Ein Stern der Klasse M0 mit 100-facher Sonnenleuchtkraft wäre beispielsweise ein Roter Riese und würde im MK-System (Morgan-Keenan-System) als M0III klassifiziert.

Leuchtkraftklassen und ihre Sterntypen:

• 0: Hyperriese
• I: Überriese (mit Unterteilungen: Ia-0, Ia, Iab, Ib – abnehmende Leuchtkraft)
• II: Heller Riese
• III: „Normaler“ Riese
• IV: Unterriese
• V: Zwerg (Hauptreihenstern)
• VI (oder sd): Unterzwerg
• VII (oder D): Weißer Zwerg

Die Leuchtkraftklasse gibt an, in welchem Entwicklungsstadium sich ein Stern befindet. Ein Stern kann im Verlauf seines Lebens mehrere dieser Klassen durchlaufen.

Nachdem ein Stern geboren ist, wird er in der Regel zu einem Hauptreihenstern der Klasse V. Sollte seine chemische Zusammensetzung jedoch signifikant weniger Metalle enthalten als die anderer Sterne, kann er als Unterzwerg (VI) eingestuft werden. Bei heißen Sternen der Spektralklassen O und B umfasst die Hauptreihe auch die Leuchtkraftklassen IV und III, da diese massereichen Sterne eine nicht-konvektive äußere Hülle haben. In solchen Fällen spielt die Metallizität über die Opazität eine größere Rolle im Energietransport, was die Breite der Leuchtkraftklassen beeinflusst.

Diese Klassifikation ermöglicht es Astronomen, den Entwicklungsstand eines Sterns in Verbindung mit seiner Spektralklasse präzise zu beschreiben und zu verstehen, wie er sich im Laufe seiner Existenz entwickelt.