这一构想由物理学家 Freeman Dyson 于 1960 年推广开来。他主张，一个足够先进、对能量无比渴求的文明，终将用收集器把自己的恒星包裹起来，而不会满足于恰好照到母星上的那一小片阳光。一个坚硬的实心球壳在力学上根本不可能存在——它与恒星之间没有净引力束缚，会四处漂移——因此现实可行的形态，是由大量独立收集器构成的庞大云团（即戴森群），并在极限情形下变得足够稠密，几乎完全包裹住恒星。
当包裹达到完全状态时，恒星实际上已沦为基础设施。它的光不再逃逸到太空，而是被截获、转化，再以波束送往系统内的各个世界与栖息地。从外部看去，恒星因废热而变暗、泛红——这正是天文学家积极搜寻、用以判别地外文明的技术特征。
在卡尔达肖夫等级上，这是 Type II 文明的门槛（K ≈ 2.0）。这里的模型呈现的是恒星级建造的最后一级：戴森群已增厚为一层近乎实心、包裹太阳的测地线球壳。切换到环带视图，便能看到另一种方案——一组倾斜的宽幅轨道收集环，从同一颗恒星上汲取能量。
戴森球是一种假想中的巨型结构，用收集器将一颗恒星包裹起来，截获其相当大一部分能量输出。它是卡尔达肖夫等级中 Type II（恒星级）文明的标志性工程。
坚硬的实心球壳在物理上并不稳定，但戴森群——无数独立收集器环绕恒星运行——则是已知物理所允许的。障碍在于材料与后勤：开采出足够的质量、散去废热，以及在数个世纪中协调建造。
对于类太阳恒星约为 10²⁶ 瓦——大致是 3.8 × 10²⁶ W——约为 Type I 行星级文明所掌控功率的一百亿倍。
尚未发现任何经确认的戴森球。天文学家会搜寻其标志性的红外超出——一颗在可见光下显得较暗、却因废热而发光的恒星——作为可能的技术特征，但至今没有候选体经得起检验。
