Om rundt 5,4 milliarder år fra nå vil solens kjerne bli så varm at den kan utløse fusjon av hydrogenet i sitt omkringliggende skall. Dette vil medføre at de ytre lagene av stjernen ekspanderer kraftig og gå inn i en fase hvor den blir kalt rød kjempe. Innen 7,5 millioner år vil solen ha utvidet seg til en radius på 1,2 AU – 256 ganger sin nåværende størrelse. Mot slutten av den røde kjempe-fasen vil solens overflate bli vesentlig kjøligere (rundt  K) som følge av økt overflateareal og luminositeten vil bli mye høyere – opp til  ganger solens nåværende luminositet. I en del av perioden som rød kjempe vil solen ha en sterk stjernevind som vil frakte bort ca. 33 % av dens masse. I disse periodene er det også mulig at Saturns måne Titan kan oppnå en overflatetemperatur som kan gi grunnlag for liv.