Le soleil est un très grand four thermonucléaire où l'hydrogène est converti en hélium à des températures de plusieurs millions de degrés. Il s'est formé au début du système solaire, alors que le gaz et la poussière tombaient vers un centre de gravité commun et comprimé jusqu'à ce qu'il soit suffisamment chaud pour maintenir la fusion.
L'hydrogène du soleil est en mouvement. Plus la température du plasma stellaire est élevée, plus les atomes d'hydrogène entrent en collision les uns avec les autres. À la très haute température du noyau solaire, les collisions d'hydrogène sont trop énergiques pour que la répulsion mutuelle entre les couches électroniques des atomes se résiste, et elles fusionnent plutôt en de nouveaux atomes d'hélium. Un seul atome d'hélium a une masse légèrement inférieure à deux atomes d'hydrogène. La différence de masse représente la matière qui a été convertie en énergie par la fusion, un processus décrit par la célèbre équation d'Einstein E = mc^2.
L'énergie libérée dans le cœur du soleil est principalement sous forme de neutrinos et de rayons gamma. Les neutrinos sortent du soleil et pénètrent dans l'espace à la vitesse de la lumière, interagissant à peine avec la matière au fur et à mesure. Les rayons gamma, cependant, traversent les couches du soleil et sont absorbés et réémis des millions de fois avant d'être finalement libérés sous forme de lumière par la photosphère du soleil.
