Uma estrela gigante vermelha é uma estrela de grandes dimensões, de cor avermelhada, cuja massa vai de cerca de 0,3 a 8 vezes a massa do nosso Sol. As gigantes vermelhas são estrelas que se situam já numa fase avançada da sua “vida”.
As estrelas passam por vários estágios ou fases durante a sua existência. A maioria das estrelas situam-se na fase chamada de sequência principal. As estrelas da sequência principal possuem hidrogênio em seus núcleos, onde ocorre a fusão nuclear em que o hidrogênio é transformado em hélio. Como exemplo, podemos dizer que o nosso Sol é uma estrela que faz parte da sequência principal.
Ao longo do tempo as estrelas da sequência principal vão esgotando o seu hidrogênio. No caso das estrelas que possuem entre 0,3 a 8 vezes a massa solar (aproximadamente), quando o hidrogênio se esgota em seus núcleos, continuam a ter hidrogênio nas camadas exteriores ocorrendo aí a fusão de hidrogênio em hélio.
Ao chegar a esta fase, devido à fusão de hidrogênio em hélio nas camadas exteriores, essas mesmas camadas acabam por se expandir tornando a estrela numa gigante vermelha. Nesta fase a estrela já saiu da chamada sequência principal.
Uma estrela gigante vermelha possuiu um diâmetro de algumas dezenas, ou até mesmo centenas de vezes o diâmetro do nosso Sol. Porém, os limites dessa estrela não estão bem definidos, devido à baixa densidade das camadas exteriores.
A temperatura superficial de uma gigante vermelha é relativamente baixa, geralmente não passando dos 5.000 K.
Mais tarde, a estrela gigante vermelha acaba por expelir as suas camadas exteriores, formando aquilo a que chamamos de nebulosa planetária. Enquanto isso o núcleo da gigante vermelha permanece coeso pela sua própria força de gravidade. Esse núcleo que restou da gigante vermelha torna-se numa anã branca, uma estrela de pequenas dimensões mas muito densa.
Exemplos de estrelas gigantes vermelhas: Aldebaran e Arcturus.
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