對赫羅圖中主序上的恒星成立的恒星品質和絕對光度之間的一個重要近似關係。最早為E.P.哈姆所提出，並在1919年由E.赫茨普龍通過觀測資料證實。1924年A.S.愛丁頓從理論上導出絕對光度為L的恒星與其品質M有L=kMα的簡單關係，式中k為常數，α約為3。粗略地說，恒星的質量越大，它的內部必定越熱，才能產生足夠的內部壓力來支持自身抗衡引力坍縮。質光關系隻是一個近似關系，因為還有其他因素，諸如化學組成也影響恒星的亮度。由觀測資料可得出分別用於主序不同部位恒星的質光關系：

L/ L 0≈( m/ m 0) 4對於 L＞ L 0的主序星 L/ L 0≈( m/ m 0) 2.8 對於 L＜ L 0的主序星

質光關系不僅提供瞭一個估計恒星質量的重要方法，也為研究恒星內部結構和建立各種恒星理論模型提出瞭一個判據。除物理性質特殊的巨星、白矮星和某些致密天體外，占恒星總數90％的主序星都符合質光關系。現代恒星結構理論借助各種質量恒星的內部結構和各種溫度的恒星大氣的不透明度來解釋並計算出這一關系的各種表，專業天體物理研究可利用這些質光關系表。