Estrela anã vermelha, também chamada de estrela anã M ou de tipo M, o tipo de estrela mais numeroso do universo e o tipo mais pequeno de estrela que queima hidrogénio.
Estrelas anãs vermelhas têm massas de cerca de 0,08 a 0,6 vezes a do Sol. (Os objectos mais pequenos que as estrelas anãs vermelhas são chamados anões castanhos e não brilham através da fusão termonuclear do hidrogénio). As estrelas mais claras são muito mais abundantes do que as estrelas mais pesadas, e as anãs vermelhas são assim o tipo de estrela mais numeroso. Na galáxia da Via Láctea, cerca de três quartos das estrelas são anãs vermelhas. A proporção é ainda maior nas galáxias elípticas.
As estrelas que queimam hidrogénio através da fusão termonuclear são classificadas em sete tipos espectrais com base na sua temperatura de superfície. Estas estrelas também se encontram no diagrama Hertzsprung-Russell, que traça luminosidades estelares contra a temperatura, numa linha chamada sequência principal. As anãs vermelhas são as estrelas da sequência principal mais frescas, com um tipo espectral de M e uma temperatura superficial de cerca de 2.000-3.500 K. Como estas estrelas são tão frescas, as linhas espectrais de moléculas como o óxido de titânio, que seriam dissociadas em estrelas mais quentes, são bastante proeminentes. As anãs vermelhas são também as estrelas mais fracas, com luminosidades entre cerca de 0,0001 e 0,1 vezes as do Sol.
As estrelas mais pequenas têm vidas mais longas do que as estrelas maiores. Enquanto estrelas como o Sol têm uma vida útil de cerca de 10 mil milhões de anos, mesmo as mais antigas estrelas anãs vermelhas ainda não esgotaram as suas reservas internas de hidrogénio. As anãs vermelhas mais pesadas têm uma vida útil de dezenas de biliões de anos; as mais pequenas têm uma vida útil de triliões de anos. Em comparação, o universo tem apenas 13,8 mil milhões de anos de vida. As anãs vermelhas mais fracas serão as últimas estrelas a brilhar no Universo.
As anãs vermelhas não passarão por uma fase gigante vermelha na sua evolução. Porque a convecção ocorre através da estrela inteira, o hidrogénio é constantemente recirculado desde as regiões exteriores até ao núcleo. Estrelas como o Sol não são completamente convectivas e assim queimam apenas os 10% de hidrogénio que se encontram nos seus núcleos. Quando esse hidrogénio se esgota, essas estrelas expandem-se enormemente à medida que começam a queimar hidrogénio numa concha à volta dos seus núcleos de hélio. As anãs vermelhas, contudo, devido à convecção, são completamente eficientes e queimarão todo o seu fornecimento de hidrogénio. Ficarão então mais quentes e mais pequenas, transformando-se em anãs azuis e finalmente terminando a sua vida como anãs brancas.
Devido à sua baixa luminosidade, a zona habitável de uma anã vermelha (a região perto de uma estrela onde água líquida poderia ser encontrada na superfície de um planeta) está muito próxima da estrela. Um planeta nessa região orbitaria a anã vermelha de poucas em poucas semanas e, por isso, frequentemente transitaria a sua estrela. Além disso, os trânsitos seriam bastante notáveis, uma vez que o pequeno raio da anã vermelha significa que mais da estrela seria coberta pelo planeta que passava. Tal planeta, Proxima Centauri b, foi descoberto em 2016 em torno da estrela mais próxima do Sol, Proxima Centauri.