Situada más lejos de las medidas fiables de paralaje, las estimaciones espectroscópicas sitúan a Rigel entre 700 y 900 años luz —210 y 280 pársecs— del Sistema Solar. La mejor conjetura del satélite Hipparcos es una distancia de 860 años luz. La principal componente del sistema es una supergigante blanco-azulada de tipo espectral B8Iab y con una temperatura superficial de 11.500 K. Estrella muy masiva —tiene una masa de 18 masas solares—, brilla con una luminosidad en el espectro visible 50.000 veces superior a la del Sol; si se considera la luz ultravioleta, su luminosidad aumenta hasta 85.000 veces la emitida por el Sol. Su radio es igual a 73 veces el radio solar —equivalente a 0,34 unidades astronómicas—, por lo que si estuviese en el lugar del Sol, se extendería casi hasta la órbita de Mercurio. Muy avanzada en su evolución, lo más probable es que en su interior exista un núcleo inerte de helio, si bien también podría estar fusionando helio en carbono y oxígeno después de haber pasado por la fase de gigante roja. Estrellas de esta masa finalizan sus vidas en una explosión de supernova.
Al moverse por una región con nebulosidades y siendo tan luminosa, Rigel ilumina varias nubes de polvo cercanas, siendo la más notable IC 2118 (la «Nebulosa Cabeza de Bruja»). Rigel parece también asociada a la Nebulosa de Orión, la cual, aunque situada aproximadamente en la misma línea de visión, se halla casi dos veces más alejada de la Tierra. A pesar de la diferencia de distancia, la proyección de la trayectoria de Rigel por el espacio, considerando su edad estimada —unos 10 millones de años—, la sitúa originalmente cerca de la nebulosa. Aunque Rigel es a veces clasificada como miembro de la Asociación estelar Orión OB1, parece estar demasiado próxima a nosotros para ser considerada un miembro real de la misma, a no ser que —al igual que Betelgeuse (α Orionis)— fuera expulsada de su lugar de nacimiento. Rigel es una estrella variable con pequeñas oscilaciones en su brillo, fenómeno poco común en supergigantes. El rango de variabilidad oscila entre 0,3 y 0,03 magnitudes, equivalente a una variación entre el 3% y el 30%, con un periodo de 25 días. Se ha propuesto que la variabilidad se debe a la existencia de una cuarta estrella en el sistema —véase abajo la sección Sistema estelar—, pero generalmente se considera que la verdadera causa radica en pulsaciones en la superficie de la estrella principal.
Se sabe que Rigel es una binaria visual al menos desde 1831, cuando fue medida por vez primera por Friedrich Georg Wilhelm von Struve. Aunque la estrella acompañante, Rigel B, tiene magnitud +6,7, su proximidad a Rigel A —más de 500 veces más brillante— supone un desafío para telescopios de menos de 150 mm de apertura. A la distancia estimada del sistema, Rigel B está separada de la estrella primaria por más de 2500 unidades astronómicas (ua); consecuentemente, no se ha detectado movimiento orbital alguno, si bien comparten movimiento propio. A su vez, Rigel B es una estrella binaria, compuesta por dos estrellas de secuencia principal separadas entre sí unas 100 ua. El período orbital de esta binaria es de unos 400 años. Una cuarta estrella de magnitud 15 parece también estar asociada al sistema. Visualmente a 44 segundos de arco —que corresponde a una separación real de más de 11.500 ua— puede ser una enana de tipo K que tarda unos 250.000 años en completar una órbita en torno al brillante trío interior.