Crveni patuljci su male, relativno hladne zvijezde koje su najbrojnija vrsta zvijezda u našoj galaksiji, ako ne i u svemiru. To je teško provjeriti jer crveni patuljci nisu jako svijetli (u rasponu od 0.01% do 10% svjetline Sunca), što otežava njihovo promatranje s astronomskih udaljenosti. Proxima Centuari, zvijezda najbliža Sunčevom sustavu, crveni je patuljak.
Crveni patuljci imaju masu između 7.5% i 50% mase Sunca. Masivnije zvijezde nazivaju se žuti patuljci, dok se manje masivne zovu smeđi patuljci. Svi patuljci dio su najčešće klase zvijezda, poznate kao “glavni niz”. Izvan glavnog niza su bijeli patuljci, koji su potrošili svoje nuklearno gorivo, i divovske zvijezde, koje nabubre i formiraju zvjezdane maglice ili eksplodiraju u supernove.
Crveni patuljak koristi istu reakciju nuklearne fuzije kao i Sunce za stvaranje energije: fuziju vodika u helij kroz interakciju proton-protonski lanac. Ali budući da su crveni patuljci manje masivni, njihova je jezgra manje kompaktna i reakcije se odvijaju sporijim tempom nego kod većih zvijezda. Dakle, površinska temperatura crvenog patuljka je manja od 3,500K, znatno od temperature površine Sunca, koja iznosi oko 5,778K.
Crveni patuljci su dovoljno mali da budu potpuno konvektivni, što znači da materijal u jezgri i površini stalno cirkulira. Zbog toga crveni patuljci mogu sagorjeti veći dio svog nuklearnog goriva od masivnijih zvijezda. U kombinaciji s niskom stopom nuklearnih reakcija zbog njihove niske kompresije, to crvenim patuljcima daje ogroman životni vijek: od desetaka milijardi do trilijuna godina ovisno o masi.
Jedna tajanstvena stvar u vezi s crvenim patuljcima je da im nedostaje ono što se u astronomskom jeziku naziva “metali”, što znači elemente koji nisu vodik ili helij. Kako se većina zvijezda u svemiru rađa iz detritusa supernove, koji sadrži mnogo metala, očekivalo bi se da sve zvijezde osim prvih zvijezda u svemiru sadrže teže elemente. Ipak ih nema nigdje u crvenim patuljcima.