O pitică maro este un corp aflat la limita de a fi o planetă foarte mare sau o stea foarte mică. Piticile brune variază de la 13 la aproximativ 90 de mase ale lui Jupiter. Uniunea Astronomică Internațională pune linia dintre planetele mari și micile pitice brune la 13 mase ale lui Jupiter, deoarece acesta este pragul de masă necesar pentru fuziunea deutriului.
Deutriul este un izotop al hidrogenului care include un neutron în nucleu, mai degrabă decât doar un proton, ca în hidrogenul obișnuit, și este cel mai ușor tip de atom de fuzionat. Deoarece deutriul este destul de rar în comparație cu hidrogenul obișnuit – 6 atomi din 10,000 pentru Jupiter, de exemplu – nu este suficient prezent pentru formarea unei stele adevărate și, prin urmare, piticele maro sunt adesea numite „stele eșuate”.
La aproximativ 0.075 de mase solare sau 90 de mase ale lui Jupiter, piticele maro devin capabile să fuzioneze hidrogenul normal – deși într-un ritm mult mai lent decât stelele din secvența principală precum Soarele nostru – făcându-le pitice roșii, stele cu aproximativ 1/10,000 de luminozitate solară. Piticile brune, în general, prezintă o luminozitate foarte mică sau deloc, generând căldură în primul rând prin elementele radioactive conținute în ele, precum și prin temperatura datorată compresiei. Deoarece piticele maro sunt foarte slabe, este dificil să le observi de la distanță și sunt cunoscute doar câteva sute. Prima pitică maro a fost confirmată în 1995. O denumire alternativă care a fost propusă pentru piticele maro a fost „substar”.
O proprietate interesantă a piticelor brune este că toate au aproape aceeași rază – cam aceea a lui Jupiter – cu o variație de doar 10% până la 15% între ele, chiar dacă masa lor variază de până la 90 de ori mai mare decât cea a lui Jupiter. La intervalul scăzut al scalei de masă, volumul piticei maro este determinat de presiunea lui Columb, care determină și volumul planetelor și al altor obiecte cu masă mică. La intervalul superior al scalei de masă, volumul este determinat de presiunea de degenerare a electronilor – adică atomii sunt apăsați cât mai aproape unul de celălalt posibil, fără ca învelișurile de electroni să se prăbușească.
Fizica acestor două aranjamente este astfel încât, pe măsură ce densitatea crește, raza este aproximativ menținută. Când se adaugă masă suplimentară dincolo de limitele superioare ale maselor pitice maro, volumul începe să crească din nou, producând corpuri cerești mari cu raze mai apropiate de cea a Soarelui nostru.