Коричневі карлики раніше відносили то до дуже легким зіркам, то до дуже тяжких планетам. Щоб легше було зрозуміти, чому вчені дотримувалися таких думок, можна порівняти такі небесні тіла з зірками і планетами. Маса коричневих карликів варіюється від 0,012 до 0,0767 маси Сонця, або від 12,57 до 80,35 маси Юпітера. Аби краще уявити собі ситуацію, врахуйте той факт, що маса Юпітера в 2,47 рази перевищує масу всіх інших планет Сонячної системи разом узятих.
У коричневих карликів, як і в зірках, на початку їхнього життя відбуваються термоядерні реакції. Однак між цими об'єктами є і різниця: справа в тому, що коричневі карлики дуже швидко остигають, і температура в їхніх надрах виявляється занадто мала, щоб забезпечувати безперервну реакцію перетворення водню в гелій, що супроводжується виділенням тепла і світла. До речі, сам колір цих небесних тіл обумовлений їх порівняно низькою температурою, яка становить менше 2000 градусів Кельвіна. Крім того, в коричневих карликів відсутня зона променистого переносу, і перенесення тепла здійснюється тільки за рахунок конвекції. Зокрема, літій, який в зірках або згорає на початковому етапі життя, або залишається у верхніх шарах, у коричневих карликів поступово переходить з холодних верхніх шарів в гарячі внутрішні, забезпечуючи перемішування речовин і відносну однорідність будови небесного тіла.
Коричневі карлики довгий час вважали планетами, оскільки їх діаметр в середньому приблизно дорівнює діаметру Юпітера. Крім того, вони не здатні підтримувати термоядерні реакції досить довгий час. Однак є й значущі відмінності між цими небесними тілами. По-перше, коричневі карлики відрізняються від планет щільністю і масою. Як вже було зазначено вище, їх маса може в 80 разів перевищувати масу газового гіганта Юпітера. По-друге, коричневі карлики, на відміну від планет, здатні випромінювати в інфрачервоному, а іноді і в рентгенівському діапазоні, що і дозволило астрономам виявити безліч цих небесних тіл далеко за межами Сонячної системи.