عندما ينفد الهيدروجين في لبّ نجم كالشمس، يبدأ بالاحتضار. ينكمش اللبّ ويرتفع حرارته، بينما تتمدد الطبقات الخارجية بشكل هائل. يتضخم النجم ليصبح عملاقًا أحمر، ويكبر حجمه مئات المرات عن حجمه الأصلي، ويبرد سطحه. يتوهج باللون الأحمر لأن النجوم الباردة تُصدر ضوءًا أحمر أكثر.

ستتحول الشمس إلى عملاق أحمر بعد حوالي 5 مليارات سنة. ستتوسع لتتجاوز مداري عطارد والزهرة، وربما تبتلع الأرض. سيحترق الكوكب وربما يُدمر. حتى لو نجت الأرض، ستتبخر محيطاتها وسيُجرد غلافها الجوي. عندها ستفقد الشمس طبقاتها الخارجية وتتحول إلى قزم أبيض.

ليست كل النجوم العملاقة الحمراء متشابهة. بعضها متواضع، كما ستكون الشمس. وبعضها الآخر نجوم عملاقة حمراء فائقة، أكبر بكثير وأكثر إشراقًا. منكب الجوزاء، في كوكبة الجبار، هو نجم عملاق أحمر فائق. إنه ضخم لدرجة أنه لو حلّ محل الشمس، لامتد سطحه إلى ما وراء مدار المشتري. وسينفجر في النهاية كمستعر أعظم.

تُعدّ النجوم العملاقة الحمراء ذات أهمية بالغة للكون. فهي تُنتج عناصر ثقيلة من خلال الاندماج النووي، وتُطلقها في الفضاء، مُثريةً الوسط بين النجوم. وقد تشكّل الكربون الموجود في جسمك والحديد الموجود في دمك في النجوم العملاقة الحمراء والمستعرات العظمى.