ดาวยักษ์แดงมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 62 ล้านถึง 620 ล้านไมล์ 100 ล้านถึง 1 พันล้านกิโลเมตร ซึ่งกว้างกว่าดวงอาทิตย์ของเราในปัจจุบัน 100 ถึง 1,000 เท่า เนื่องจากพลังงานของดาวฤกษ์เหล่านี้แผ่กระจายไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ อุณหภูมิพื้นผิวของดาวฤกษ์จึงค่อนข้างเย็น โดยแตะที่ 4,000 ถึง 5,800 องศาฟาเรนไฮต์ 2,200 ถึง 3,200 องศาเซลเซียส เท่านั้น ซึ่งร้อนกว่าครึ่งหนึ่งของ ดวงอาทิตย์ เล็กน้อย การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมินี้ทำให้ดาวฤกษ์ส่องแสงในส่วนสีแดงของสเปกตรัม ซึ่งนำไปสู่ชื่อ ดาวยักษ์แดง แม้ว่าพวกมันมักจะมีลักษณะเป็นสีส้มมากกว่าก็ตาม อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิแกนกลางของดาวยักษ์แดงยังคงเพิ่มสูงขึ้นเมื่อแกนกลางหดตัวมากขึ้น จนในที่สุดก็ถึงระดับที่ฮีเลียมหลอมรวมเป็นคาร์บอน กระบวนการนี้เรียกว่า  กระบวนการแอลฟาสามเท่า  เนื่องจากประกอบด้วยไอโซโทปของฮีเลียม-4 หรืออนุภาคแอลฟาถึงสามตัว หากดาวฤกษ์มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราอย่างน้อย 2.2 เท่า การจุดระเบิดจากฮีเลียมสู่คาร์บอนเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างค่อยเป็นค่อยไป . แต่สำหรับดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่านั้น จะเกิดแสงวาบขึ้น