In astronomia, le stelle supergiganti sono stelle che rientrano nella classe di luminosità I della classificazione spettrale di Yerkes. Le stelle che appartengono a questa classe esibiscono linee spettrali molto più fini rispetto alle stelle appartenenti alla sequenza principale. Le linee assottigliate sono indice del fatto che l'atmosfera di queste stelle è molto rarefatta[1]. La maggior parte delle supergiganti sono stelle massicce che nella fase finale della loro esistenza aumentano considerevolmente il loro raggio. Questo fenomeno da un lato diminuisce la densità della stella assottigliandone le linee spettrali, dall'altro, aumentando enormemente la superficie radiante, innalza la luminosità della stella[2].
Questo tipo di stelle occupa quindi la regione superiore del diagramma Hertzsprung-Russell, quella riservata alle stelle più luminose aventi magnitudine assoluta compresa fra −5 e −12[3]. Tuttavia, vi sono altri tipi di supergiganti, in cui l'assottigliamento delle linee spettrali è dovuto ad altri fenomeni, come per esempio le stelle AGB o le stelle Be.