以太阳质量为衡量，一般是≥8个太阳密度（8→10M⊙<M）的恒星，都可以称为大质量的恒星。十几个到几十个太阳质量之间可以算是大质量恒星，一般称作超巨星。大质量恒星通过强烈的恒星风暴产生大量的电离辐射和动能。大质量恒星的电离辐射结束了宇宙所谓的黑暗时代，使得宇宙重新明朗起来。

在超出5倍太阳质量的恒星的外壳膨胀成为红超巨星之后，其核心开始被重力压缩，温度和密度的上升会触发一系列聚变反应。这些聚变反应会生成越来越重的元素，产生的能量会暂时延缓恒星的坍缩。最终，聚变逐步到达元素周期表的下层，硅开始聚合成铁。

恒星演化的下一步演化机制并不明确，但是这会在几分之一秒内造成一次剧烈的超新星爆发。没有超新星爆发的话，比铁重的元素不会存在。