O stea masivă este o stea cu o masă de opt ori mai mare decât cea a Soarelui. Este dificil ca stelele să devină atât de mari, deoarece o serie de factori influențează dezvoltarea stelară și acești factori limitează adesea dimensiunea, dar astronomii au reușit să observe stele masive de până la 150 de ori mai mari decât Soarele, ilustrând faptul că este posibil sub conditii potrivite. Înțelegerea modului în care se formează aceste stele este un subiect de interes pentru unii astrofizicieni, precum și dezvoltarea unei înțelegeri a modului în care îmbătrânesc; stelele masive se transformă în supernove sau hipernove când în cele din urmă rămân fără combustibil, ceea ce le face figuri notabile în cosmos.
Formarea stelelor implică un nor dens de gaze interstelare care trage treptat sau se prăbușește împreună într-o masă, care își creează propria forță gravitațională, atrăgând mai multe gaze spre sine. Pe măsură ce masa crește, crește și atracția gravitațională, dar steaua începe și să producă presiune de radiație ca urmare a reacțiilor care au loc în interiorul stelei. Acest lucru tinde să limiteze dimensiunea, deoarece presiunea radiației va elimina gazele din stea, inhibând acumularea de mai mult material. Cu o stea masivă, totuși, se formează coloane care permit evacuarea presiunii radiației în timp ce noi gaze sunt aspirate în corpul stelei. Odată ce se stabilizează, steaua masivă are suficient combustibil pentru a rezista milioane de ani.
În cele din urmă, o stea masivă începe să rămână fără energie, transformându-se într-un tip de stea cunoscut sub numele de supergigantă roșie aproape de sfârșitul vieții sale. Această stea se va prăbuși, la rândul său, pe ea însăși, generând o supernova care poate fi extrem de strălucitoare, deoarece elimină gaze și elemente grele, adăugându-se la mediul interstelar. Odată ce supernova izbucnește, steaua se poate transforma într-o stea neutronică sau într-o gaură neagră, în funcție de un număr de variabile.
Multe stele masive apar în sisteme binare. Modelele experimentale au sugerat că acest lucru are de-a face cu modul în care se formează aceste stele; ei aruncă adesea bile de material care pot fi aspirate mai târziu sau se pot transforma în stele proprii. Stelele masive prezintă interes deoarece produc multe elemente grele, contribuind la compoziția mediului interstelar și la echilibrul elementelor din univers.
Măsurarea stelelor masive este dificilă. Evident, astronomii și fizicienii nu pot trece la trap spre o stea masivă cu un set de șublere și cântare. Observațiile despre mărime și compoziție sunt făcute de la distanță, folosind datele existente ca bază pentru a face estimări despre natura unei stele.