La espectroscopia descompone la luz en un arco iris conteniendo los distintos colores (o longitudes de onda). El estudio científico de las estrellas comenzó con la clasificación sistemática de espectros estelares. Basados en el continuo y las líneas espectrales observadas, los astrónomos a fines del siglo XIX y principios del siglo XX clasificaron los espectros de las estrellas en distintas familias. Esta fue una historia de trabajo arduo de clasificación de miles de estrellas para definir el actual Sistema MK de Clasificación Espectral. Esta clasificación de estrellas depende principalmente de la temperatura superficial de la estrella. Por ejemplo el Sol es una estrella amarilla con T= 6.000 K.
Para la clasificación se mide la presencia de algunas líneas espectrales y bandas espectrales intensas como líneas de hidrógeno de la serie de Balmer, líneas de Calcio, Hierro, Sodio, y bandas moleculares como TiO, H2O, CO, C2 (Oxido de Titanio, Agua, Monóxido de Carbono y Carbono Molecular). Se encontró que las estrellas frías de tipo M tienen bandas de TiO, pero había unas estrellas muy frías que se apartaban de la norma. Esas estrellas contienen bandas intensas de C2 y forman una secuencia aparte. Se las llamó Estrellas de Carbón, porque en sus atmósferas el Carbono es más abundante que el Oxígeno. En general esas raras Estrellas de Carbón son estrellas gigantes.