Les étoiles de la séquence principale qui sont de la même taille que le Soleil commencent comme des étoiles jaunes et se transforment en géantes rouges à mesure que leur carburant hydrogène s'épuise. D'autres étoiles rétrécissent ou explosent, selon leur taille.
Ce qui arrive à une étoile en vieillissant dépend entièrement de sa taille. Les étoiles d'un quart de la masse du Soleil ne deviennent pas des géantes rouges ; au contraire, elles se transforment presque immédiatement en étoiles naines blanches. Les étoiles moitié moins massives que le Soleil deviennent des étoiles naines rouges à vie longue. Le Soleil lui-même devrait se transformer en géante rouge dans les 5,4 milliards d'années à venir, et son rayon sera plus grand que l'orbite actuelle de la Terre. Après cela, il commencera à fusionner de l'hélium plutôt que de l'hydrogène, formant finalement une nébuleuse planétaire et devenant une naine blanche lorsqu'il n'aura plus rien à fusionner. Des étoiles 8 à 12 fois plus grosses que le Soleil fusionnent des éléments plus lourds, comme le carbone et le néon, avant de devenir des naines.
Les étoiles bien plus grosses que le Soleil, comme Bételgeuse, ne vieillissent pas progressivement. Ces étoiles s'effondrent et explosent en supernovae, formant finalement des étoiles à neutrons ultra-denses ou des trous noirs. Les supernovae sont la façon dont les éléments plus lourds que le fer se forment et se dispersent naturellement.
