恒星光譜分類中光度級為Ⅲ的恒星稱為巨星,巨星中光譜型為K或更晚的一般稱為紅巨星(也有人把光譜型為F和更晚型的巨星稱為紅巨星)。肉眼所見的紅巨星中最亮的是大角(光譜分類為K2Ⅲp),離我們最近的是北河三(K0Ⅲb或K0Ⅲ)和大角。現代恒星演化理論認為,主星序中的很大一段恒星在其中心氫聚變為氦的核反應完畢後,都要向赫羅圖上的紅巨星區演化。它們的演化途程範圍在圖上形成一個漏鬥狀區域,稱為漏鬥效應。恒星從主星序向紅巨星的演化同品質損失和角動量損失可能有很大關係。按按一般理論,紅巨星應有很厚的對流包層。一般認為,不少恒星在紅巨星階段大概要失去外層物質(這種物質可能形成行星狀星雲),然後成為白矮星。看來紅巨星是大多數恒星要經過的重要演化階段,但要搞清楚紅巨星前後的演化過程,還需要解決許多實測問題和理論問題。

  太陽已經耗掉瞭中心區原有氫含量的三分之一左右,將來它結束中心區氫聚變為氦的階段後,也會演化為紅巨星。雖然畢宿五(光譜分類為K5Ⅲ)和大角都是紅巨星,但前者的大氣化學組成類似太陽,屬於星族I,後者按大氣化學組成和某些其他特征則屬於星族Ⅱ,這兩顆星的演化史看來有重大的差異。紅巨星鯨魚座o(光譜分類為M5eⅢ~M9eⅢ)是有名的變星,是長周期變星的典型星。它同一顆藍色低光度變星鯨魚座VZ組成目視物理雙星。以鯨魚座o為代表的長周期變星中有不少已測得來自分子微波激射源的射電譜線輻射。密近雙星中也有紅巨星,例如食雙星巨蟹座RZ包含光譜分類為K2Ⅲ和K4Ⅲ的一對紅巨星,軌道周期約21.64天;又如再發新星北冕座T是軌道周期為227.5天的分光雙星,包含一顆M型紅巨星和一顆藍星。很多銀河星團和球狀星團都包含有紅巨星。年輕的銀河星團如昴星團中沒有紅巨星。年老的銀河星團中有的可以找到紅巨星。球狀星團中普遍有紅巨星,許多球狀星團中最亮的星就是紅巨星。在有的河外星系中也已經發現紅巨星。研究星團和星系中紅巨星的化學組成、物理參量和運動特征等對於認識所在星團和星系以及不同星族恒星的特性和演化非常重要。