为了探索恒星的奥秘，19世纪80年代开始，美国哈佛大学天文台在天文家皮克林的领导下，用一架口径为11英寸（28厘米）的折射望远镜做了大量的工作。他们在不同天区拍摄了大约20万颗恒星的光谱照片，证实了绝大多数的恒星的化学组成并无大的区别：主要是氢和氦，二者含量在95％以上。
在大量资料的基础上，哈佛大学天文台对恒星资料进行了深入的研究，并且创造了著名的“哈佛分类法”。哈佛分类法把恒星光谱分为十大类别：O、B、A、F、G、K、M、R、N、S，正因为恒星光谱可以给人提供有关天体的诸多信息，所以天文家的主要任务之一就是研究这种独特的“指纹”。为了仔细比较，又把每一谱型细分为十个次型，以0、1、2……9表示，如B3，A7，GZ，F0……实际上O9与B0间的差别也很小。用这种分类方法，可以把恒星像动、植物那样进行分类研究，至今仍有重要的意义。