其計算主要來自於靜態平衡，向外的核心壓力與向內的恆星質量所產生的重力之平衡。雲氣收縮、密度增加，溫度也跟著升高，直到可以點燃氫的核融合反應或是被電子簡併氣體所產生的壓力撐住，便可以得到Mmin與Tign的關係式，若Tign = 1.5 x 106 K ，可以計算出Mmin = 0.08倍太陽質量。
恆星質量的上限則較有爭議，一為由計算得出的理論值，另一為直接觀測得到的大質量恆星的數據，另一種則是觀測星協、星團，從其中大質量恆星的分佈推測出理論上的恆星質量上限。以下分別簡單做介紹。
計算主要也是在靜態平衡中，向內的恆星重力與向外的核心壓力（由氣體的熱能與核反應產生的能量所造成的輻射壓），當恆星質量過大，恆星便會發生裂解，即為恆星的質量上限，如此計算出的恆星質量上限約為100倍太陽質量。
直接觀測的大質量恆星的例子則有1997年10月由UCLA的Figer等人，利用哈柏太空望遠鏡的近紅外光相機及多體光譜儀（Multi-Object Spectrometer，NICMOS），所觀測到銀河中心附近的一顆超大質量恆星—手槍星 (Pistol Star)，它距離我們約25,000光年，天文學家估計它生成時的質量有200倍的太陽質量，目前觀測到約100倍太陽質量是經過1～3百萬年噴發後的結果（下圖左）。2004年1月由佛羅里達大學天文學家 Steve Eikenberry 在美國天文學會會議AAS所發表，位於 45,000 光年外的 LBV 1806-20，質量是太陽的 150 倍，亮度比太陽高四千萬倍，直徑也比太陽大 200 倍（下圖中）。另一個例子，是在2007年6月由University of Montréal 的Anthony Moffat等人在加拿大天文學會（Canadian Astronomical Society，CASCA）發表，在距離我們約20,000光年的NGC 3603之中的A1，它是一個週期為3.77天的食雙星系統，主星的質量有113倍太陽質量，伴星的質量也有89倍太陽質量（下圖右）。
參考資料：
恆星質量上下限的計算
http://www.phys.ncku.edu.tw/~htsu/astrophysics/chap5_stellar_structure.pdf
手槍星
http://my.nthu.edu.tw/~res9202/news/pistol/
http://www.cnn.com/TECH/9710/07/pistol.star.ap/
LBV 1806-20
http://tamweb.tam.gov.tw/news/2004/200401/04011202.htm
http://www.starrix.hk/database/star_massive_star.html
http://www.xs4all.nl/~carlkop/lbv1806.html
A1
http://www.astronomy.com/asy/default.aspx?c=a&id=5620
http://arxiv.org/abs/0806.2815
星團中大質量恆星的研究
http://tamweb.tam.gov.tw/news/2005/200502/05021203.htm
http://tamweb.tam.gov.tw/news/2005/200503/05031001.htm
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2005/05/text/
