第一代恆星又被稱作星族III恆星。這些恆星和現在最大的區別就是不含有重元素成分。按照宇宙元素合成理論，宇宙早期核合成只形成氫，氦，和極為少量的鋰。宇宙中的重子成分，氫佔3/4，氦佔1/4（所以不會形成什麼氫佔9成9的恆星好吧）。但是即使這樣，僅看質量，重元素在今天的恆星裡還是可以忽略不計。但是這一點點重元素影響很大。因為這些重元素可以產生能級複雜的發射線，從而非常有效的冷卻原恆星生成之前的氣體雲。所以今天形成的恆星，相比第一代恆星，質量要小的多。那麼第一代恆星可以有多大呢，一般的估計是可以達到上百甚至幾百太陽質量。這些恆星會很快燃燒，快速死亡。所以今天我們到現在為止還沒有確定觀測到一個第一代恆星。但是理論認為有一些高紅移的伽馬射線暴很可能是第一代恆星死亡時產生。極高的產能效率導致需要更多的重力才能抵抗住輻射壓，所以只有聚集更多的氫才能形成穩定的球體，所以早期恆星體積都很大，可能達到上千倍太陽直徑；就恆星形成而言。宇宙形成初期和現在的環境，最大的不同點就是重元素極少甚至沒有，沒記錯的話，氫佔9成9以上，剩下的幾乎全都是氦...先是形成：由於第一批恆星氫含量幾=100%，這導致核心產能效率極高，現在的恆星核心有相當比例的不參與聚變的重元素，它們擠出了一部分氫，所以產能效率較低；但實際上質量的堆積會產生一個迴圈，質量越大，核心壓力越高，溫度越高，聚變更強烈，然後就需要更大的質量才能壓住....最終形成的，就是一個個超級巨無霸.其實現在在宇宙中也能觀察到很多藍超巨星，它們和早期恆星非常相似，舉例：參宿七~然後是中間：亮度極高，表面一般呈現藍色；溫度極高，表面溫度數萬攝氏度；燃燒速率高意味著消耗大，別看質量大，消耗得更大，這些恆星壽命一般數百萬年到數千萬年。