水平分支星（horizontal branch star），理学-天文学-恒星-恒星的形成和演化-赫罗图，红巨星演化之后，由稳定的氦燃烧核和较薄的氢燃烧壳层构成的一类小质量恒星。水平分支星最早发现于球状星团中，在赫罗图上，处于从左下到右上大体水平的曲线上，温度则沿水平线从高温端（蓝端）到低温端（红端），与红巨星所处位置底部红团簇星相接。水平分支星通常处于球状星团中，在疏散星团中几乎没有发现，属于星族Ⅱ年老恒星。对于质量小于2.3个太阳质量的恒星，其中心氢燃烧过程结束后所形成的氦核处于电子简并状态。在红巨星阶段，壳层中的氢继续燃烧并不断累积到氦核表面，使得氦核质量和温度不断上升。当温度达到氦燃烧点火温度时（约为108K），氦核表面附近的氦将发生失控式氦燃烧，被称为“氦闪耀”。氦闪耀过程导致氦核逐渐解简并，并在其闪耀结束后开始稳定的中心氦燃烧。由于氦燃烧的点火温度大体上是固定的，通常当氦核质量约为0.45个太阳质量时其温度达到点火温度。因此，对于小质量恒星，处于水平分支阶段的恒星具有基本相同质量的氦核。中心氦燃烧过程所产生的光度也是基本相同的。