Når en stjerne som Solen udtømmer brinten i sin kerne, begynder den at dø. Kernen trækker sig sammen og opvarmes, og de ydre lag udvider sig enormt. Stjernen svulmer op til en rød kæmpe, der vokser hundredvis af gange sin oprindelige størrelse og afkøles ved overfladen. Den lyser rødt, fordi koldere stjerner udsender mere rødt lys.

Solen vil blive en rød kæmpe om omkring 5 milliarder år. Den vil udvide sig forbi Merkurs og Venus' kredsløb og muligvis opsluge Jorden. Planeten vil blive afbrændt og muligvis ødelagt. Selv hvis Jorden overlever, vil dens oceaner koge væk, og dens atmosfære vil blive afskallede. Solen vil derefter afgive sine ydre lag og blive en hvid dværg.

Røde kæmper er ikke alle ens. Nogle er beskedne, ligesom Solen vil være. Andre er røde superkæmper, meget større og mere lysende. Betelgeuse, i stjernebilledet Orion, er en rød superkæmpe. Den er så stor, at hvis den erstattede Solen, ville dens overflade strække sig forbi Jupiters bane. Den vil til sidst eksplodere som en supernova.

Røde kæmper er vigtige for universet. De producerer tunge grundstoffer gennem fusion og afgiver dem ud i rummet, hvilket beriger det interstellare medium. Kulstoffet i din krop og jernet i dit blod blev smedet i røde kæmper og supernovaer.