Una gigante roja es la fase evolutiva por la que pasa una estrella de baja a intermedia masa cuando agota el hidrógeno de su núcleo. La fusión se desplaza a una capa alrededor del núcleo de helio inerte, lo que aumenta enormemente la luminosidad (entre cien y mil veces la solar) y dilata las capas externas a decenas o cientos de veces el radio inicial. La envoltura, ahora más fría, alcanza temperaturas superficiales de 3 000-4 000 K, dándole el característico color rojizo.
El Sol entrará en esta fase dentro de unos 5 000 millones de años, llegando a abrasar Mercurio, Venus y, posiblemente, la Tierra. Las gigantes rojas son omnipresentes en cúmulos viejos —en su diagrama HR forman la rama gigante roja (RGB) y la rama horizontal— y producen vientos estelares que enriquecen el medio interestelar con carbono, nitrógeno y elementos del proceso s.