تقريبًا كل أشكال الحياة على الأرض مستدامة بالطاقة من ضوء الشمس. تنتقل هذه الطاقة من الشمس إلى الأرض على شكل إشعاع كهرومغناطيسي ينبعث من الغاز الساخن على سطح الشمس. يتم تسخين الشمس عن طريق الاندماج النووي الذي يحدث داخل قلبها.
مثل النجوم الأخرى ، يُعتقد أن الشمس تشكلت من سحابة كبيرة من الغاز تقلصت ببطء تحت تأثير الجاذبية. أدى الانكماش المستمر والضغط إلى تسخين الغاز إلى درجة أن درجات الحرارة كانت عالية بما يكفي للحفاظ على الاندماج النووي. من هذه النقطة فصاعدًا ، فإن الحرارة المنبعثة من الاندماج النووي توازن تأثير الجاذبية وبالتالي يظل حجم الشمس مستقرًا نسبيًا.
يتكون لب الشمس من البلازما ، وهو غاز شديد السخونة لدرجة أنه أصبح متأينًا تمامًا (أي تم تجريد الذرات من إلكتروناتها). تتحرك البروتونات (نوى الهيدروجين) في درجات الحرارة هذه بسرعة كبيرة بحيث يمكنها التغلب على التنافر المتبادل والتصادم لتشكيل نوى الهيليوم. هذا النوع من التفاعل يسمى الاندماج النووي.
تحول تفاعلات الاندماج النووي الكتلة إلى طاقة بنسبة تحددها الصيغة الشهيرة E = mc². نظرًا لأن c هي سرعة الضوء و c تربيع عدد ضخم ، فإن كمية صغيرة جدًا من الكتلة ، عند تحويلها ، تصبح كمية كبيرة من الطاقة. عن طريق تسخين الشمس ، يولد الاندماج النووي الطاقة المشعة من السطح كإشعاع كهرومغناطيسي.