Estrellas pertenecientes a un pequeño grupo (tan sólo se conocen unas trescientas, distribuidas por nuestra galaxia y las vecinas) con características propias muy diferentes a las del resto de los grupos estelares. Descubiertas por los astrónomo C. J. E. Wolf y G. Rayet en 1867, algunos autores las han catalogado dentro de un grupo especial, el W.
Las estrellas de este tipo son muy luminosas y muy calientes, todavía más que las gigantes azules del grupo O, teniendo una temperatura superficial superior a los 90.000 grados centígrados (la del Sol es de sólo 6.000) y un espectro característico que las diferencia del resto de las estrellas conocidas.
Las estrellas Wolf-Rayet se subdividen a su vez en varios grupos distintos en función de su composición química. Presentan una masa media superior en diez veces a la solar y aproximadamente la mitad de ellas forman sistemas binarios, habitualmente con estrellas de tipo O o de tipo B (gigantes azules o blancoazuladas) como compañeras. La estrella prototipo de estos grupos binarios es la gamma de la constelación de la Vela.
Otra de las características de estas estrellas es que, debido a su enorme actividad nuclear, se calcula que han perdido hasta la mitad de su masa (inicialmente de veinte masas solares) en forma de viento solar. Por esta razón su vida media es muy corta, de sólo unos 100.000 años, apenas nada comparado con los varios miles de millones de años en los que está estimada la vida de una estrella de tipo medio, como el Sol.