Gemeinsam mit dem Dänen Ejnar Hertzsprung hatte Henry Russell erkannt, dass Oberflächentemperatur und Leuchtkraft eines Sterns sehr viel über seinen inneren Zustand aussagen.
Denn es gibt Sterne, die zwar die gleiche Temperatur haben, sich in der Leuchtkraft aber stark unterscheiden. Somit müssen die hellen Sterne viel mehr Fläche zum Leuchten haben, also größer sein, als die schwachen gleicher Farbe.
Das Hertzsprung-Russell-Diagramm verrät viel über die Entwicklung von Sternen, ihre Masse und Größe und das Alter von Sternhaufen.
Oft heißt es, Henry Russell habe 1929 bemerkt, dass die Sonne größtenteils aus Wasserstoff besteht. Die Wasserstoff-Entdeckung war aber bereits der Doktorandin Cecilia Payne vier Jahre zuvor gelungen.
Als einer der Gutachter ihrer Dissertation, redete Henry Russell der jungen Astronomin aus, zu behaupten, die Sonne habe eine ganz andere Zusammensetzung als die Erde – so wie es damalige Lehrmeinung war. Cecilia Payne beschrieb daher ihren Fund als "Täuschung".
Als Henry Russell bald darauf aufgrund anderer Überlegungen zum selben Schluss gekommen war, erwähnte er in seinem Artikel immerhin die Entdeckung Cecilia Paynes.
1957 ist Henry Norris Russell im Alter von 79 Jahren gestorben – sein Denkmal ist nicht der solare Wasserstoff, sondern das Hertzsprung-Russel-Diagramm.