• Cúmulos abiertos
• Cúmulos cerrados o globulares

Un diagrama color- magnitud absoluta es análogo a un diagrama H-R ya que el color está relacionado con la temperatura y esta con el tipo espectral y la magnitud absoluta es una medida de la luminosidad. Si queremos hacer un diagrama color-magnitud para estrellas lejanas y no conocemos la distancia, no habrá problema si todas las estrellas están a la misma distancia, las diferencias de los brillos aparentes (magnitudes aparentes) es la misma que las diferencias de las magnitudes absolutas. Ya que como la luz de cada estrella recorre la misma distancia hasta la Tierra disminuirá en la misma cantidad. Midiendo las magnitudes aparentes y representándolas frente al índice de color obtendremos un diagrama H-R relativo para el grupo de estrellas, que será exactamente igual que un diagrama H-R en luminosidades (o magnitudes absolutas) excepto en los números del eje vertical. Las ordenadas estarán desplazadas hacia arriba o hacia abajo dependiendo de la distancia.

Hay grupos de estrellas que se encuentran todas a la misma distancia, son los cúmulos estelares, de los cuales el más conocido son las Pleyades. En un cúmulo todas las estrellas han nacido al mismo tiempo de la misma nube interestelar, participan de un movimiento común y se encuentran juntas por la atracción gravitacional. En un cúmulo se considera que la distancia entre las estrellas es muy pequeña comparada con su distancia a la Tierra, lo que significa que todas están a la misma distancia, en consecuencia las diferencias en magnitudes aparentes son las mismas que las diferencias en magnitudes absolutas. En un diagrama H-R de un cúmulo el único factor que diferencia una estrella de otra del cúmulo es su masa.

Los cúmulos son los "laboratorios" ideales para los estudios estelares, los modelos teóricos de evolución estelar se pueden compara con la realidad sin las complicaciones introducidas por la edad, composición química y lugar de formación. Los cúmulos son muy importantes para entender como evolucionan las estrellas con el tiempo.

Si hacemos un diagrama color-magnitud absoluta para las Pleyades la mayoría de las estrellas están en la secuencia principal (Figura 2-3-3). Otro cúmulo similar a las Pleyades es las Hyadas y tiene un diagrama color -magnitud similar pero en las Pleyades podemos ver estrellas mucho más azules que en las Hyadas. Como veremos más adelante estas diferencias son debidas a la edad. Los cúmulos con estrellas brillantes azules en la secuencia principal se llaman cúmulos abiertos o galácticos.

Existen otros cúmulos diferentes con muchas más estrellas (entre 10 000 y 100 000) que los cúmulos abiertos y que tienen simetría esférica, estos reciben el nombre de cúmulos cerrados o globulares. El diagrama color-magnitud de los cúmulos globulares es diferente del de los cúmulos abiertos: la secuencia principal es muy corta, no hay estrellas con masas mayores que aproximadamente 0.8 M_¤ y conecta directamente con las gigantes (Figura 2-3-4). En la zona azul del diagrama se ve una secuencia horizontal, situada más alta que la secuencia principal, llamada la rama horizontal. Aparentemente, los cúmulos globulares se formaron hace mucho tiempo y las estrellas más masivas han consumido ya su combustible nuclear (hidrógeno) y han abandonado la secuencia principal. Otros factores que confirman que los cúmulos globulares son viejos son los espectros de sus estrellas muestran muy pocos elementos pesados, lo que implica que estas estrellas se formaron hace mucho tiempo, cuando los elementos pesados eran mucho menos abundantes que hoy día.

Se estima que la edad de los cúmulos globulares es del orden de 10 mil millones de años, y que contienen las estrella más viejas de nuestra Galaxia, serían pues el resto de los primeras fases de existencia de nuestra Galaxia.

Nunca será posible ver a una estrella moverse a través del diagrama H-R durante sus diferentes fase evolutivas. La vida humana, incluida la del hombre en la Tierra, es demasiado corta comparada con la vida de las estrellas. Observamos a las estrellas en un momento específico de su ciclo de vida, el diagrama H-R es como una foto instantánea. Estudiando las estrellas de los cúmulos de edad conocida, todas las estrellas del cúmulo tienen la misma edad pero diferente masa, podemos entender como es la historia de una estrella desde su nacimiento hasta su muerte.