Một ngôi sao khổng lồ đỏ có đường kính từ 62 triệu đến 621 triệu dặm, hoặc gấp 100 đến 1.000 lần kích thước của mặt trời. Tuy nhiên, sao khổng lồ đỏ có nhiệt độ lạnh hơn mặt trời vì năng lượng truyền đi trên một diện tích bề mặt lớn hơn.
Một ngôi sao khổng lồ đỏ đang ở giai đoạn cuối của vòng đời. Nó hình thành khi phản ứng tổng hợp hạt nhân dừng lại và lực hấp dẫn buộc ngôi sao co lại. Nhiệt độ tăng lên, và heli hợp nhất thành carbon. Năng lượng nổ tạo ra làm cho ngôi sao mở rộng kích thước và biến nó thành một ngôi sao khổng lồ đỏ. Sao khổng lồ đỏ được đặt tên như vậy vì nhiệt độ của nó, đạt từ 4.000 đến 5.800 F, khiến ngôi sao tỏa sáng trong phần màu đỏ của quang phổ ánh sáng.