Một ngôi sao sắp chết được gọi là "sao khổng lồ đỏ". Đây là một ngôi sao có đường kính lớn hơn nhiều lần so với đường kính của mặt trời (mặc dù thực tế là nó lạnh hơn). Độ sáng của một sao khổng lồ đỏ xuất phát từ lớp vỏ của nó, lớp vỏ vẫn đang đốt cháy hydro.
Các ngôi sao thông thường hoặc "dãy chính" hợp nhất hydro thành heli. Khi quá trình hợp nhất kết thúc, ngôi sao bắt đầu co lại. Điều này khiến nhiệt độ trong ngôi sao tăng lên cho đến khi heli trong lõi hợp nhất thành carbon. Tùy thuộc vào kích thước của ngôi sao, nó có thể phát nổ thành siêu tân tinh hoặc nở ra thành sao khổng lồ đỏ. Cuối cùng, nhiều sao khổng lồ đỏ bị biến chất thành sao lùn trắng được tìm thấy trong tinh vân hành tinh.