Når 10 % av hydrogenet i stjernen har fusjonert til helium blir gravitasjonen sterkere enn energiutstrålingen. I stjerner mindre enn 2,4  (solmasser) kollapser kjernen til den har inntatt en degenerert tilstand. Når temperaturen i kjernen har økt til  K fusjonerer heliumatomene til karbon, og i tunge stjerner også til oksygen og neon i trippel-alfaprosessen. Heliumfusjonen starter samtidig i hele den degenererte kjernen og gir i noen sekunder opphav til et enormt energiutbrudd som kalles heliumflash. Stjernens energiproduksjon øker med en faktor på og endrer nå form. Den økte energiproduksjonen får de ytre delene til å ekspandere til stjernen har økt 200 ganger i størrelse og danner en rød kjempe.