Crveni divovi i bijeli patuljci obje su faze u životnom ciklusu zvijezda koje su negdje od pola veličine Zemljinog sunca do 10 puta veće. I crveni divovi i bijeli patuljci javljaju se na kraju života zvijezde i relativno su pitomi u usporedbi s onim što neke veće zvijezde rade kad umru.
Prethodne faze
Prije nego što zvijezda postane crveni div ili bijeli patuljak, mora izgorjeti većinu vodika koji se nalazi u njezinoj jezgri. Vodik se troši tijekom nuklearne fuzije, što je postupak stvaranja atoma helija od četiri atoma vodika. Što je zvijezda veća, brže gori kroz opskrbu vodikom; očekuje se da će Sunce trajati oko 10 milijardi godina (s već 5 milijardi godina) na svom vodiku.
Crveni div
Crveni div nastaje kad je zvijezda izgorjela kroz opskrbu vodikom i sada kombinira helij u svojoj jezgri dajući veće atome, poput ugljika i kisika. Kako zvijezda stapa helij, vanjska se ljuska uvelike širi i hladi (dok istodobno unutarnja jezgra postaje sve manja i gušća); ovo širenje je ono što crvenom divu daje ime jer zvijezda uvelike povećava veličinu, dok materijal za hlađenje daje karakterističnu crvenu nijansu. Na kraju će ovaj vanjski materijal pobjeći
gravitacijsko povlačenje zvijezde i rasprši se u maglice, gdje će se materijal na kraju koristiti za stvaranje novih zvijezda.Bijeli patuljak
Faza bijelog patuljka javlja se nakon što se crvena vanjska ljuska rasprši, ostavljajući za sobom samo mali ostatak bivše zvijezde. Uz to, zvijezdi na kraju ponestane helija da bi se stopio; međutim, masa nekadašnje zvijezde ne stvara dovoljno gravitacije da bi nastavila stapati ugljik i kisik u teže elemente, pa je jezgra bijelog patuljka inertna. Međutim, bijeli patuljak je još uvijek izuzetno vruć, otuda i zašto daje jarko bijelu boju.
Ostale zvijezde
Zvijezde veće od 10 sunčevih masa prolaze kroz fazu crvenog diva; međutim, oni imaju dovoljno gravitacije da nastave stapati kisik i ugljik u veće elemente, pa tako preskaču fazu bijelog patuljka evolucije zvijezda. Jednom kada zvijezda počne proizvoditi željezo u svojoj jezgri, vjerojatno će se dogoditi supernova, što je zapravo međuzvjezdana eksplozija u kojoj jezgra u valovima izbacuje svoj materijal. Ostaci supernove mogu stvoriti crnu rupu, što je točka toliko gravitacijski gusta da joj ništa ne može pobjeći.
