Các ngôi sao hình thành khi các đám mây bụi và khí giữa các vì sao tự sụp đổ và nóng lên, cuối cùng dẫn đến phản ứng tổng hợp hạt nhân của hydro thành heli. Một số ngôi sao thường hình thành từ một đám mây duy nhất, tạo thành sao các cụm cực kỳ phổ biến.
Theo NASA, các ngôi sao được hình thành khi các đám mây khí và vật chất khác hoặc đạt đủ khối lượng để bắt đầu sụp đổ hấp dẫn hoặc bị tác động bởi một nguồn bên ngoài. Sóng xung kích từ một siêu tân tinh gần đó hoặc sự tiếp cận gần của một thiên hà lân cận là hai tác nhân bị nghi ngờ gây ra sự sụp đổ trọng trường. Sự sụp đổ bắt đầu tập trung các phần của đám mây thành các nút vật chất dày đặc. Khi có nhiều vật liệu hơn được hút vào và nén lại, tâm của nút bắt đầu nóng lên và một khi áp suất bên ngoài của vật liệu nén bằng lực hút của vật chất đi vào, một ngôi sao proto được sinh ra.
Tất cả các vật chất có tại thời điểm hình thành sao không đi vào quá trình tạo ra sao. Phần lớn các nút vật chất ban đầu vẫn bao quanh ngôi sao proto. Bức xạ ra bên ngoài trong một đĩa phẳng và vật chất này cuối cùng có thể kết hợp lại thành các hành tinh, mặt trăng, tiểu hành tinh hoặc sao chổi. Công nghệ mới đã cho phép các nhà thiên văn học cái nhìn sơ lược về quá trình này trong quá trình hoạt động và kính thiên văn tia X đã chụp được hình ảnh của các nút khí tự hình thành, thường không thể nhìn thấy được bên trong đám mây khí và bụi.