적색초거성(赤色超巨星, Red Supergiant)은 분광형 M으로 분류되는 거대한 별로, 주로 수천에서 수만 발생하는 태양 질량에 해당하는 별들이 있다. 이 별들은 주로 헬륨과 수소를 포함한 거대한 대기를 가지고 있으며, 그 표면 온도는 3,000도에서 4,500도 사이로 비교적 낮다. 적색초거성은 대량의 에너지를 방출하며 매우 밝고, 그로 인해 우주에서 가장 빛나는 별들 중 하나로 알려져 있다.

적색초거성의 형성은 별의 생애 후반에 일어난다. 별이 수소 연료를 소진하고 헬륨 연소 단계로 넘어가면, 핵융합 과정이 비정상적으로 변화하면서 별의 내부 압력과 중력 균형이 깨진다. 이로 인해 별은 부풀어 오르고 적색초거성 단계에 진입하게 된다. 이 시기에 별의 크기는 태양의 수백 또는 수천 배에 이를 수 있고, 그 스펙트럼에서도 적색빛을 띠게 된다.

적색초거성의 대표적인 예로는 베텔게우스(Betelgeuse)와 안타레스(Antares)가 있다. 이 별들은 그들의 크기와 밝기 때문에 인간의 눈으로 쉽게 관측할 수 있으며, 별자리를 이루는 다른 별들과 비교했을 때 독특한 색채를 가지고 있다.

이들 별은 생애 마지막 단계에서 격렬한 붕괴를 경험하고, 슈퍼노바(Supernova) 폭발로 종말을 맞는다. 이 과정은 우주에 새로운 원소를 방출하게 되고, 이후에 형성되는 중성자별이나 블랙홀의 원인이 되기도 한다. 적색초거성은 따라서 우주의 원소 생성과 진화에 중요한 역할을 한다.