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Esattamente come nelle stelle di sequenza principale si ha un progressivo accumulo dell'elio al centro della stella fino alla formazione di un nucleo inerte, allo stesso modo il carbonio, prodotto dalla fusione dell'elio, si accumula lentamente al centro delle stelle che si trovano nel ramo orizzontale. Mano a mano che l'elio si esaurisce nel nucleo esso si contrae nuovamente e innalza la sua temperatura. Si forma quindi al centro della stella un nucleo inerte di carbonio, mentre le reazioni nucleari avvengono in un guscio esterno a tale nucleo in cui viene fuso l'elio. Ancora più esternamente viene fuso l'idrogeno. Questa nuova configurazione della struttura stellare produce una espansione degli strati superficiali della stella e la diminuzione della loro temperatura, per certi versi parallele a quelle che caratterizzano l'entrata nel ramo delle giganti rosse. La stella si sposta verso destra e verso l'alto nel diagramma H-R fino a incrociare la zona delle [[supergigante rossa|supergiganti rosse]]. La stella entra pertanto nel ramo asintotico delle giganti (in inglese ''Asymptotic giant branch'', abbrevviato con AGB).
L'espansione della stella è ancora maggiore di quella che avviene nella ramo delle giganti rosse e la sua luminosità, di conseguenza, più elevata. Si riforma in superficie una zona convettiva che porta in superficie i materiali presenti nelle zone profonde della stella. Si ha quindi un secondo dragaggio, che essendo la zone convettiva più ampia di quella precedente tanto da raggiungere il nucleo stellare, porta in superficie i prodotti del processo tre-alfa e del [[Processo S|processo-s]]
=== Evoluzione post-AGB ===
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