Il nucleo viene sempre più esposto e la stella percorre il diagramma H-R da destra a sinistra mano a mano che gli strati interni più caldi diventano visibili.
Con l'esaurimento dell'elio nel nucleo le reazioni nucleari cessano, la luminosità della stella diminuisce ed essa diviene una nana bianca.
Per le stelle di massa pari a quella del Sole la fase di gigante dura all'incirca due miliardi di anni, ossia il 15% della sua esistenza, la maggior parte dei quali trascorsi nel ramo delle giganti rosse.
Concludono la loro esistenza in supernovae di tipo II.