质光关系（ mass-luminosity relation ），对赫罗图中主序上的恒星成立的恒星质量和绝对光度之间的一个重要近似关系。最早为E.P.哈姆所提出，并在1919年由E.赫茨普龙通过观测资料证实。1924年A.S.爱丁顿从理论上导出绝对光度为L的恒星与其质量M有L=kMα的简单关系，式中k为常数，α约为3。粗略地说，恒星的质量越大，它的内部必定越热，才能产生足够的内部压力来支持自身抗衡引力坍缩。质光关系只是一个近似关系，因为还有其他因素，诸如化学组成也影响恒星的亮度。由观测资料可得出分别用于主序不同部位恒星的质光关系：

质光关系不仅提供了一个估计恒星质量的重要方法，也为研究恒星内部结构和建立各种恒星理论模型提出了一个判据。除物理性质特殊的巨星、白矮星和某些致密天体外，占恒星总数90％的主序星都符合质光关系。现代恒星结构理论借助各种质量恒星的内部结构和各种温度的恒星大气的不透明度来解释并计算出这一关系的各种表，专业天体物理研究可利用这些质光关系表。