Processen som får en stjärna att börja producera enorma mängder energi kallas kärnfusion. Kärnfusion uppstår när två eller flera atomkärnor går samman för att bilda en enda tyngre kärna, vilket frigör en stor mängd energi i processen. När det gäller stjärnor sker kärnfusion när väteatomer smälter samman och bildar heliumatomer. Denna process kräver extremt höga temperaturer och tryck, som finns i stjärnornas kärnor.