Ein Überriesenstern entsteht, wenn einem Hauptreihenstern die Wasserstoffatome in seinem Kern ausgehen. Der Stern kann beginnen, Heliumatome zu verschmelzen, und die Änderung von Hitze und Druck kann dazu führen, dass sich der Stern um ein Vielfaches seiner ursprünglichen Größe ausdehnt, wodurch ein Überriese entsteht.
Ein gewöhnlicher Stern wird durch die Fusion von Wasserstoffatomen in seinem Kern angetrieben. Wenn dieser Treibstoffvorrat aufgebraucht ist, verliert der Stern den Außendruck, der notwendig ist, um seine Größe zu halten. Der Stern kollabiert leicht und dies löst eine Wasserstofffusion außerhalb des Kerns selbst aus, wodurch sich der Stern ausdehnt. Wenn die Temperaturen einen ausreichend hohen Punkt erreichen, tritt ein Heliumblitz auf und der Stern beginnt, Helium anstelle von Wasserstoff zu schmelzen. Dies erzeugt eine enorme Hitze- und Druckmenge, die den Stern weit über seinen ursprünglichen Radius hinaus ausdehnt.
Überriesen gibt es in roten und blauen Sorten. Rote Überriesen beginnen normalerweise als massereiche Sterne, deren Fusionsöfen den restlichen Wasserstoff und Helium mit beschleunigter Geschwindigkeit durchbrennen. Ein roter Überriese explodiert normalerweise am Ende seines Lebenszyklus zu einer Supernova. Blaue Überriesen brennen langsamer und kontrollierter. Ein Stern kann im Laufe seines Lebens sogar zwischen Rot und Blau wechseln und zwischen den Zyklen zu einer sogenannten gelben Supernova wie Polaris werden.
