但碳与氦的丰度比率总是在0.3%至1%之间。已知的极端氦星都是超巨星，而氢丰度的数量低于万分之一或更低。这类恆星的表面温度范围从9,000至35,000K。它们的主要元素成分是氦，其次是碳，大约是每一百个原子有一个碳原子。这些恆星的化学组成暗示它们在演化上已经历了氢和氦燃烧的阶段。
理论模型.对极端氦星的组成，有两种可能的模型在解释：对七颗极端氦星周围元素丰度的研究，与双简併模型的预测一致。