太阳在其主序星阶段已经到了中年期,在这个阶段它核心内部发生的恒星核合成反应将氢聚变为氦.在太阳的核心,每秒能将超过400万吨物质转化为能量,生成中微子和太阳幅射.以这个速度,太阳至今已经将大约100个地球质量的物质转化成了能量.太阳作为主序星的时间大约持续100亿年.
太阳的质量不足以爆发为超新星.在50~60亿年后,太阳内的氢消耗殆尽,核心中主要是氦原子,太阳将转变成红巨星,当其核心的氢耗尽导致核心收缩及温度升高时,太阳外层将会膨胀.当其核心温度升高到 100,000,000 K时,将发生氦的聚变而产生碳,从而进入渐近巨星分支,而当太阳内的氦元素也全部转化为炭后,太阳将不再发光,成为一颗死星（Black dwarf）.
为什么太阳会变成红巨星?什么叫红巨星,红巨星是恒星燃烧到后期所经历的一个较短的不稳定阶段,根据恒星质量的不同,历时只有数百万年不等,这是恒星几十亿年甚至上百亿年的稳定期相比是非常短暂的.
称它为“巨星”,是突出它的体积巨大.在巨星阶段,恒星的体积将膨胀到十亿倍之多.
称它为“红”巨星,是因为在这恒星迅速膨胀的同时,它的外表面离中心越来越远,所以温度将随之而降低,发出的光也就越来越偏红.不过,虽然温度降低了一些,可红巨星的体积是如此之大,它的光度也变得很大,极为明亮.
地球的最终命运还不清楚.太阳变成红巨星时,其半径可超过1天文单位,超出地球目前的轨道,是当前太阳半径的260倍.然而,届时作为渐近巨星分支恒星,太阳将会由于恒星风而失去当前质量的约30%,因而行星轨道将会外推.仅就此而言,地球也许会幸免被太阳吞噬.然而,新的研究认为地球还是会因为潮汐作用的影响而被太阳吞掉.即使地球能逃脱被太阳熔融的命运,地球上的水将被蒸发而大气层也会散逸.实际上,即使太阳还是主序星时,它也会逐步变得更亮,表面温度缓慢上升.太阳温度的上升将在9亿年后导致地球表面温度升高,造成目前我们所知的生命无法生存.其后再过10亿年,地球表面的水将完全消失.
红巨星阶段之后,由热产生的强烈脉动会抛掉太阳的外壳,形成行星状星云.失去外壳后剩下的只有极为炽热的恒星核,它将会成为白矮星,在漫长的时间中慢慢冷却和暗淡下去.这就是中低质量恒星的典型演化过程
