Stelele roșii de tip supergigant sunt stele masive care și-au încheiat viața pe secvența principală . Ei și-au consumat tot hidrogenul în inimă. Deoarece presiunea interioară asociată cu forța gravitațională nu mai este contrabalansată de presiunea de radiație creată în inimă de reacțiile nucleare , inima se prăbușește încet. Acest prăbușire eliberează o cantitate semnificativă de energie gravitațională care determină expansiunea învelișului stelei. Astfel, raza sacrește considerabil (ajungând chiar de sute de ori la raza Soarelui ), iar temperatura suprafeței sale scade (deoarece la luminozitate constantă, este distribuită pe o suprafață mai mare). De aici și termenul de supergigant (din cauza razei) roșu (din cauza temperaturii scăzute).
Supergigantele roșii sunt produse de stele a căror masă inițială este de ordinul a 20 de mase solare . Unele stele (în funcție de această masă inițială și intensitatea vânturilor stelare în timpul fazei secvenței principale) își încheie viața ca atare și explodează într-o supernovă . Alții (cei mai masivi dintre ei) intră pe stadionul Wolf-Rayet . Miezul lor s-a contractat până când temperatura și presiunea au fost suficiente pentru a începe topirea heliului . Acest tip de fuziune degajă mult mai multă energie decât cea a hidrogenului și, prin urmare, presiunea radiației crește enorm. Fenomenul vântului stelar se intensifică, iar pierderea de masă crește de zece ori.
Unii super-giganți roșii ar putea fi de fapt obiecte Thorne-Żytkow .
Antares (tip spectral M1 I b) în constelația de Scorpion sau Betelgeuse (M1-2 I a- I ab) în cea Orion sunt doua dintre cele mai renumite supergigantii roșu.