Newton scoprì che, se facciamo passare la luce proveniente dal Sole attraverso un pezzo di vetro di sezione triangolare, detto prisma, Essa si scompone nei suoi colori componenti (il suo spettro), i quali formano una sorta di arcobaleno. Mettendo a fuoco l'immagine telescopica di una singola stella o di una singola galassia, possiamo similmente scomporre la luce, osservandone in tal modo lo spettro.
Stelle diverse hanno spettri differenti, ma la luminosità relativa dei singoli colori è sempre esattamente quella che ci si attenderebbe di trovare nella luce emessa da un oggetto al calor rosso. (Di fatto la luce emessa da un qualsiasi oggetto opaco al calor rosso ha uno spettro caratteristico, che dipende solo dalla sua temperatura: uno spettro termico. Ciò significa che possiamo determinare quale sia la temperatura di una stella osservando lo spettro della sua luce).
Inoltre, troviamo che negli spettri stellari mancano certi colori molto specifici, i quali possono variare da una stella all'altra. Sapendo che ogni elemento chimico assorbe una serie caratteristica di colori molto specifici, confrontando queste cosiddette righe di assorbimento con quelle presenti nello spettro di una stella possiamo determinare con precisione quali elementi siano presenti nella sua atmosfera
Di seguito l'ammasso M6, comunemente conosciuto come ammasso farfalla per via della sua forma. Gran parte delle sue stelle è blu, con l'eccezione della più luminosa, la gigante arancione BM scorpii, visibile nella parte sinistra della massa