步入老年的恒星，由于质量的不同，命运也不一样。让我们来看看我们的太阳的命运。

从现在起的50亿年后，太阳核心中的氢燃料将用尽，只剩下氢燃烧后剩下的炉渣——氦。由于氦燃烧需要的温度更高，所以太阳内部暂时失去了能源，核聚变逐渐减弱至停止。于是，向内的引力和向外的压力不再平衡。引力暂时获胜，太阳核心会在引力的作用下迅速坍塌收缩。

太阳核心收缩时产生了巨大的热量，使温度突然升高，点燃了外壳中氢燃料(主序星只消耗核心中的氢，所以外壳中的氢还很充足)的核聚变反应。外壳中的核反应相当剧烈，释放出的能量比主序星阶段还要多。于是，压力和引力的斗争形势发生了逆转，占上风的变成了压力。巨大的压力会把太阳的外壳推开，从而形成内核收缩、外壳膨胀的局面。此时太阳再也无法保持年轻时苗条的身材，迅速变成了一个“中年胖子”。太阳的半径会增大数百甚至上千倍，硕大的身体甚至可能把远在1.5天文单位之外的火星吞进去，而地球将无法幸免。

到那时太阳虽然释放出更多的能量，整体变得更亮，但因身体的大大膨胀，表面上单位面积分到的能量反而比之前要少。因此太阳表面的温度下降到两三千开尔文，颜色也变成了红色。于是太阳离开了主序带，成为一颗红巨星。