Kolstjärnorna skiljer sig därför drastiskt från andra röda jättestjärnor (av spektraltyp K eller M). Orsaken är att de senare har mer syre än kol i atmosfären, vilket gör att den mycket stabila CO-molekylen binder nästan allt tillgängligt kol. I kolstjärnor, där syrehalten understiger kolhalten, blir det i stället kol över,