A diferencia de las gigantes azules, cuyas temperaturas superficiales varían entre 28.000 y 50.000 K, las de estos astros normalmente oscilan entre 3000 y 4000 K. Asimismo, por lo que respecta a su tamaño, son las estrellas más grandes, pero sus densidades son muy bajas, menores que las de las gigantes azules, que son más pequeñas pero más calientes en su superficie.
Las mayores supergigantes rojas conocidas en la Galaxia son UY Scuti, NML Cygni, VY Canis Majoris, VV Cephei, KW Sagittarii, V354 Cephei y KY Cygni, todas ellas con radio unas 1.500 veces mayor que el radio solar, o unas 7 ua, y algunas catalogadas incluso como hipergigantes rojas.
[2] Observaciones de supergigantes rojas cómo Betelgeuse en particular, Antares, o Ras Algethi parecen confirmar este modelo.
Otras supergigantes rojas, como Mu Cephei, están a tal distancia de la Tierra que su magnitud aparente es significativamente menor, si bien son mucho más luminosas que estas.
Según la primera ley de la termodinámica, la energía (indiferentemente de cual tipo sea la que estemos estudiando) en un sistema cerrado, siempre se conserva y se distribuirá uniformemente dentro del sistema a estudiar.