Гаряче ядро нагріває шар водню, що покриває його. При температурі понад 7 мільйонів градусів за Кельвіном водень починає перетворюватися в гелій. На цьому етапі зірка володіє двома джерелами енергії: енергією гравітаційного стиску вигорілого гелієвого ядра і термоядерних реакцій у шарі, що оточує ядро.
Перетворення водню до гелію, основне джерело енергії Сонця та зірок, відбувається шляхом двох різних циклів термоядерних реакцій. Далі – лівий індекс у позначення хімічного елемента означає величину його електричного заряду, правий індекс – його атомна вага.
на Сонце близько 85% злиття водню в гелій-4 відбуваються через ppI. Час, через який Сонце витратить своє «паливо» в ядрі і ця реакція там припиниться, оцінюється в 6 мільярдів років.