Piticile roșii sunt stele mici, relativ reci, care sunt cel mai numeros tip de stele din galaxia noastră, dacă nu din univers. Acest lucru este greu de verificat deoarece piticele roșii nu sunt foarte luminoase (variind de la 0.01% la 10% din luminozitatea Soarelui), ceea ce face dificilă observarea lor de la distanțe astronomice. Proxima Centuari, cea mai apropiată stea de sistemul solar, este o pitică roșie.
Piticile roșii au o masă între 7.5% și 50% din cea a Soarelui. Stelele mai masive sunt numite pitice galbene, în timp ce mai puțin masive sunt numite pitice maro. Toți piticii fac parte din cea mai comună clasă de stele, cunoscută sub numele de „secvența principală”. În afara secvenței principale se află piticele albe, care și-au epuizat combustibilul nuclear, și stele gigantice, care se umflă pentru a forma nebuloase stelare sau explodează în supernove.
O pitică roșie folosește aceeași reacție de fuziune nucleară ca și Soarele pentru a genera energie: fuziunea hidrogenului în heliu prin interacțiunea lanțului proton-proton. Dar, deoarece piticele roșii sunt mai puțin masive, miezul lor este mai puțin compact și reacțiile au loc într-un ritm mai lent decât în stelele mai mari. Astfel, temperatura de suprafață a unei pitici roșii este mai mică de 3,500K, în mod semnificativ decât temperatura de suprafață a Soarelui, care este de aproximativ 5,778K.
Piticile roșii sunt suficient de mici pentru a fi complet convective, ceea ce înseamnă că materialul din miez și suprafață este recirculat în mod constant. Din această cauză, piticele roșii sunt capabile să ardă o proporție mai mare din combustibilul lor nuclear decât stelele mai masive. În combinație cu rata scăzută a reacțiilor nucleare de la compresia lor scăzută, aceasta oferă piticilor roșii durate de viață uriașe: de la zeci de miliarde la trilioane de ani, în funcție de masă.
Un lucru misterios despre piticele roșii este că le lipsește ceea ce se numesc „metale” în limbajul astronomic, adică alte elemente decât hidrogenul sau heliul. Deoarece majoritatea stelelor din univers se nasc din detritus de supernova, care conține multe metale, ne-am aștepta ca toate stelele, cu excepția primelor stele din univers, să conțină elemente mai grele. Cu toate acestea, ele nu se găsesc nicăieri la piticele roșii.