赫羅圖並沒有直接包含恆星距離。赫羅圖有好幾種型式，但在命名上都沒有很好的定義。所有的型式都有共同的常規佈局：亮度較大的恆星分佈在圖的頂端，表面温度高的恆星分佈在圖的左側。
在19世紀，哈佛大學天文台對恆星進行了大規模的攝影光譜調查，獲得數十萬顆恆星的光譜，並加以分類，最終完成了亨利·德雷伯目錄。安東妮亞·莫里參與了這項工作的一個部分，她依據譜線的寬度來分類恆星赫茨普龍指出，以窄譜線描述的恆星自行比同一光譜類型的其它恆星小。他認為這是窄譜線的恆星有更大光度的指示，並計算了一些羣組的長期視差，讓他可以估計其絕對星等。
原始的圖在水平軸上顯示恆星的光譜類型，在垂直的軸上顯示絕對視星等。光譜類型不是數值的量，但其序列反映出恆星表面温度的單調序列。現代觀測版本的圖表將光譜類型替換成色指數，圖的另一種形式是在一個軸上繪製恆星的有效表面温度，另一個軸是恆星的光度，並且幾乎都是用雙對數座標系。恆星結構和恆星演化的理論計算產生的圖和觀測結果相符。這種圖稱為温度光度圖。
天文學家可以利用赫羅圖大致測量出星團或星系距離地球有多遠。這可以通過將星團中恆星的視星等與已知距離（或模型恆星）的絕對星等進行比較來實現。然後將觀察的整組在垂直方向移動，直到兩者的主序帶重疊。為了匹配兩個羣組而橋接的星等差異稱為距離模數，也就是直接測量出的距離。
