Голубые карлики — теоретический тип звёзд, в которые должны в результате эволюции превращаться маломассивные красные карлики. Согласно теоретическим расчётам, срок жизни красных карликов значительно превышает возраст Вселенной, поэтому ни один красный карлик ещё не стал голубым. Голубыми карликами должны становиться звёзды с массами от 0,08 M⊙ до примерно 0,16—0,20 M⊙. Например, красный карлик массой 0,1 M⊙ станет голубым карликом через 5,7 триллионов лет после формирования, если Вселенная сможет просуществовать столько времени. Его температура во время этой стадии превысит солнечную, но светимость не достигнет даже 0,01 L⊙.
Звёзды главной последовательности светят за счёт термоядерных реакций с участием водорода в своих недрах, в результате чего звезда эволюционирует: меняется её химический состав и другие характеристики, в частности, увеличивается энерговыделение[1]. При росте энерговыделения светимость звезды должна возрастать, следовательно, должна увеличиваться либо температура фотосферы, либо её радиус. Для того, чтобы увеличивался радиус, есть необходимые условия: заметное различие химического состава в ядре и в оболочках, а также рост оптической толщины фотосферы при росте температуры. Фотосфера звезды должна располагаться в области, где оптическая толщина невелика, и, если этот показатель растёт вместе с температурой, то фотосфера перемещается в области более низкой температуры. Эти условия выполняются для достаточно массивных звёзд, и они, расширяясь, становятся красными гигантами[2].
В отличие от них, самые маломассивные красные карлики остаются полностью конвективными на протяжении большей части своей жизни, а значит, химически однородными. Кроме того, температуры их фотосфер не так высоки, значит, они могут повышаться без заметного увеличения непрозрачности — они становятся голубыми карликами[2].