La fusione nucleare è il processo che combina il gas per formare elio e produrre la maggior parte dell'energia solare. Nella fusione nucleare, due o più nuclei atomici si combinano per formare un unico nucleo più pesante, liberando una grande quantità di energia nel processo. Questo processo è ciò che alimenta il sole e le altre stelle.

Nel sole, il tipo più comune di fusione nucleare è la fusione protone-protone. In questo processo, due protoni, che sono le particelle caricate positivamente in un nucleo atomico, si combinano per formare un deuterone, che è un nucleo di idrogeno pesante. Il deutone si combina quindi con un altro protone per formare un nucleo di elio-3. Due nuclei di elio-3 si combinano quindi per formare un nucleo di elio-4, che è l'isotopo più stabile dell'elio.

L'energia rilasciata dalla fusione nucleare nel sole è ciò che fornisce al sole la sua luce e il suo calore. Il nucleo del sole è estremamente caldo e denso, il che consente ai protoni di superare la reciproca repulsione e di fondersi insieme. Questo processo avviene costantemente nel sole ed è ciò che alimenta il sole da miliardi di anni.