Naines brunes sont encore plus froides que les naines rouges, avec des températures de surface inférieures à 2 700 Kelvin. Elles ne sont pas assez chaudes pour entretenir la fusion nucléaire dans leur noyau, ce ne sont donc pas de véritables étoiles. Les naines brunes sont très rares et seules quelques centaines existent dans la Voie lactée.
Voici quelques exemples d’étoiles froides :
* Proxima du Centaure est l'étoile la plus proche du Soleil. C'est une naine rouge avec une température de surface de 2 700 Kelvin.
* TRAPPISTE-1 est un système de sept planètes de la taille de la Terre en orbite autour d’une étoile naine rouge ultra-froide. L'étoile a à peu près la taille de Jupiter et a une température de surface de 2 500 Kelvin.
* WISE 0855-0714 est une naine brune située à environ 7 années-lumière de la Terre. Sa température de surface est de 225 Kelvin et sa taille est à peu près la même que celle de Jupiter.
