Røde giganter og hvide dværge er begge faser i livscyklussen for stjerner, der er alt fra halv størrelse af Jordens sol til 10 gange så store. Både røde giganter og hvide dværge forekommer i slutningen af stjernens liv, og de er relativt tamme i forhold til hvad nogle større stjerner gør, når de dør.
Tidligere stadier
Inden en stjerne kan blive en rød kæmpe eller en hvid dværg, skal den brænde gennem størstedelen af brintet, der er i kernen. Brint opbruges under nuklear fusion, hvilket er processen med at skabe et heliumatom fra fire brintatomer. Jo større en stjerne er, jo hurtigere brænder den gennem brintforsyningen; solen forventes at vare omkring 10 milliarder år (hvor 5 milliarder år allerede er gået) på dets brint.
Rød kæmpe
En rød kæmpe opstår, når en stjerne har brændt igennem sin brintforsyning og nu kombinerer helium i sin kerne til at producere større atomer, såsom kulstof og ilt. Når stjernen smelter sammen helium, udvides og afkøles den ydre skal (mens den indre kerne samtidig bliver mindre og tættere); denne udvidelse er det, der giver den røde kæmpe sit navn, da stjernen i høj grad øges i størrelse, mens kølematerialet giver en markant rød nuance. Til sidst vil dette ydre materiale undslippe
tyngdekraft af stjernen og spredes ned i en tåge, hvor materialet til sidst vil blive brugt til at danne nye stjerner.Hvid dværg
Den hvide dværgfase opstår, efter at den røde ydre skal er forsvundet, og efterlader kun en lille rest af den tidligere stjerne. Derudover løber stjernen til sidst tør for helium for at smelte; massen af den tidligere stjerne producerer dog ikke tilstrækkelig tyngdekraft til at fortsætte med at smelte kulstof og ilt til tungere grundstoffer, således at kernen i en hvid dværg er inaktiv. Den hvide dværg er dog stadig ekstremt varm, hvorfor den giver en lys hvid farve.
Andre stjerner
Stjerner, der er større end 10 solmasser, gennemgår den røde gigantfase; dog har de tilstrækkelig tyngdekraft til at fortsætte med at smelte ilt og kulstof i større grundstoffer, og dermed springer de den hvide dværgfase af stjernernes udvikling over. Når en stjerne først begynder at producere jern i sin kerne, vil der sandsynligvis forekomme en supernova, som faktisk er en interstellar eksplosion, hvor kernen skubber sit materiale ud i bølger. Resterne af en supernova kan danne et sort hul, hvilket er et punkt, der er så tyngdekraftigt, at intet kan undslippe det.