已知在银河系内最大的五颗红超巨星是盾牌座UY，仙王座VV，WOHG64，人马座VX和造父四。（注意区分红超巨星和红特超巨星。）许多红超巨星的质量都允许它们核心的最终产物是铁元素，在接近生命期的结束时，它们将发展出来的元素会越来越重，而越重的元素也越接近核心。相对来说，红超巨星的阶段很短暂，持续的时间只有数十万至数百万年。大多数大质量的红超巨星会发展成为沃尔夫-拉叶星，而质量稍低的红超巨星会以类似II型超新星结束它们的生命。
自然界的元素不只是氢、氦、碳和氧，生命物质、木材、土壤和岩石中都含有一些硅、镁、硫、磷、铁和其他重原子，这些原子的核中都有20个以上的质子和中子。这些元素不能在太阳和大多数恒星里制造，只在8倍太阳质量以上才能产生。
仍然是来自恒星，不过只是很小一部分恒星，即质量最大的那些。只有在离开主序时质量超过SM的恒星才能制造重原子核。恒星中被外层重量压紧的核心就是“炼金炉”，原料就是氢和氦燃烧的“炉渣”，即碳和氧，冶炼过程在温度升到6×10^8K时开始。在这个温度上碳再也保不住了，相互猛撞并聚合成氖和镁，一条生产线就此建立，因为每个新的热核反应都释放更多的能量，使温度升得更高，从而使新的转变成为可能。
在10^9℃时，氖核夺得一个氦核而形成镁，在1.5×10^9℃时氧也开始聚变，产生一系列更重的元素：硫、硅和磷，在3×10^9℃时硅开始聚变，并引发几百种核反应，使炉子里的温度越来越高。在再往后的几千种反应的熊熊烈火中，更重也更珍贵的元素被制造出来。这是恒星生命的最后阶段，这些反应的突发性也越来越强，越重的元素燃烧的时间就越短。对于一个质量为25倍太阳质量的“模型”星，碳的燃烧持续600年，氖是1年，氧是6个月，而硅只有1天。
核转变并不能就以这种速率无限制地继续下去，反应的洪流最后都朝着一个元素汇集：铁。铁的原子核较特殊，其中的56个质子和中子结合得如此紧密，聚变它们所需要的能量远多于其聚变所释放出的能量。于是铁就成了大质量恒星核心的最后灰烬。恒星由一个已停止热核反应的核心和仍在接连地燃烧的外层组成。恒星只得不断地膨胀其外壳以调节平衡，它会膨胀到一个巨大的尺度，成为红超巨星。
红超巨星是宇宙中最大的恒星。如果把这样一个星放在太阳系中心，它将吞没很多行星，甚至可以吞没木星。红超巨星的内部结构有时被描绘成像一个洋葱头，因为它包含许多在燃烧着不同化学元素的同心层。最轻的元素在温度最低的外层燃烧，而最重的元素在紧贴着那个呆滞铁核的内层燃烧。