Vores galakse, Mælkevejen, er hjemsted for over 400 milliarder stjerner i varierende lysstyrke. Størstedelen af disse stjerner er beskrevet som værende hovedsekvens, hvilket betyder, at deres kerner smelter sammen brint til dannelse af helium. Solen er en hovedsekvensstjerne, og dens kemiske sammensætning består hovedsageligt af brint og helium med spor af andre grundstoffer.
Brint
Brint er det mest almindelige element i universet og udgør tre fjerdedele af al materie. Stjerner dannes, når enorme mængder gas og støv kollapser under deres egen tyngdekraft. Størstedelen af denne gas er brint, som er det grundlæggende brændstof, som stjerner bruger til at skabe energi. Under brintfusion kombineres protoner (nukleare subatomære partikler) for at skabe helium. Andre biprodukter dannes også i denne reaktion, såsom elektroner, positroner (antielektroner), gammastråler og neutrinoer. Neutrinoer er spøgelseslignende partikler, der ikke interagerer stærkt med stof, så disse undslipper normalt fra solen. Kollisionen af de resterende partikler med omgivende atomer fører til opvarmning af solen.
Helium
Helium er det næstmest forekommende element i universet og er en hovedkomponent i hovedsekvensstjerner som solen. Helium akkumuleres i kernen af stjerner som et resultat af hydrogenfusion. Helium tegner sig for cirka 27 procent af solens masse.
Kulstof
Når brintniveauer i en stjernes kerne tømmes, kan standardfusionsreaktionen ikke længere finde sted. Dette fører til et fald i mængden af energi, der stråler udad, og stjernekernen kollapser, hvilket øger temperaturen og trykket. Når temperaturen når 200 millioner Kelvin, bliver heliumfusion mulig. Tre heliumkerner smelter sammen for at skabe et enkelt kulstofatom.
Oxygen og andre sporelementer
Fusion af fire heliumkerner kan bruges til at skabe iltatomer. Dette sker i stjerner, der har brugt deres tilførsel af brint i kernen. Yderligere fusionsprocesser kan skabe tungere grundstoffer såsom silicium, magnesium og natrium. Imidlertid er overfladen af disse elementer i de fleste stjerner meget lav og tegner sig for mindre end 1 procent af massen. Fusion inden for stjerner kan kun forklare skabelsen af elementer op til jernmassen. Ud over dette bruger fusionsprocessen energi snarere end at skabe den. De resterende tunge elementer ud over jern menes at være smedet i sammenbruddet af tunge stjerner - en proces kendt som supernova.