Lo strato che circonda il nucleo raggiunge le condizioni per la fusione dell'idrogeno, ma la minore profondità a cui avviene la fusione nucleare costringe gli strati superficiali della stella ad espandersi e raffreddarsi; la stella si espande enormemente ed assume un colore rossastro, diventando una gigante rossa (anche se a seconda della massa della stella la colorazione pò risultare più sull'arancione per stelle massive)
Il nucleo, ora quasi completamente di elio, continua invece a comprimersi ed a scaldarsi; se la stella ha una massa di almeno mezza massa solare circa, le temperature permettono l'accensione della reazione di fusione dell'elio, generando carbonio ed ossigeno.
In stelle di massa superiore ad 8 masse solari, la fusione prosegue fino a generare un nucleo di ferro; in stelle come il sole, invece, il carbonio e l'ossigeno sono gli elementi più pesanti generati.
Aldebaran, una gigante rossa da circa 2 masse solari, distante 65 anni luce dalla terra; fonte dell'immagine: California Institute of Technology, osservatorio Palomar.
