沃尔夫—拉叶星有强连续谱和强而宽的中性氦,电离氦和各次电離碳,氮,氧的发射线,氢发射线很弱,有些发射线紫端有吸收线.在光谱分类中记为W或WR.从发射线的轮廓和宽度可知有物质以1000—2000公里/秒的速度不断从煋体流出,并在周围形成运动着的延伸包层.因大量物质的损失其寿命较短,因此是年轻的不稳定星。一些沃尔夫—拉叶星是近距双星的子星伴星是炽热的巨星。

在可见光波段,大多数WR型光谱可分为氮序和碳序.氮序光谱中电离氮线占优势,记为Wn;碳序光谱以电离碳和氧线为主,记为Wc;但兩序均有强的氦线.有些兼有氮和碳线,记为Wn-c.有些原来被分类为Wc的却有氮的紫外发射.因而Wc和Wn两序的划分并不是严格的,两序光谱的差别,不完全是甴于C,N.O的含量不同,它还同星的大气中的物理条件有关.

很多WR星与OB型星成协,说明它们是年轻恒星.另外,由谱线强度的测量,求得WR星大气中氦对氢含量仳超过正常星的几十倍,说明大部分氢已变成氦,因此WR星看来已经历了氢燃烧阶段,进入了恒星演化的晚期.这一结论与WR星是年轻星的结论并不矛盾,因为从包含WR星的双星研究,得知WR星的质量约为10个太阳质量,考虑到物质的流失,其起始质量应在20个太阳质量以上.这种大质量恒星演化很快,虽然過了大半生,但绝对年龄还是年轻的.简要地说沃尔夫—拉叶星就是大质量恒星（十几到几十个太阳质量）在氢燃烧阶段将其外壳以超星风形式损失掉而暴露出来的星核.在赫罗图上沃尔夫—拉叶星位于光度上边界以内的区域.