Σχεδόν όλη η ζωή στη Γη υποστηρίζεται από ενέργεια από το φως του ήλιου. Αυτή η ενέργεια μεταδίδεται από τον ήλιο στη Γη με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκπέμπεται από θερμό αέριο στην επιφάνεια του ήλιου. Ο ήλιος θερμαίνεται από πυρηνική σύντηξη που λαμβάνει χώρα στον πυρήνα του.
Όπως και άλλα αστέρια, ο ήλιος πιστεύεται ότι σχηματίστηκε από ένα μεγάλο νέφος αερίου που συστέλλεται αργά υπό την επίδραση της βαρύτητας. Η συνεχιζόμενη συστολή και συμπίεση υπερέθεσε το αέριο στο σημείο όπου οι θερμοκρασίες ήταν αρκετά υψηλές για να διατηρήσουν την πυρηνική σύντηξη. Από αυτό το σημείο και μετά, η θερμότητα που εκλύεται από την πυρηνική σύντηξη αντισταθμίζει την επίδραση της βαρύτητας, έτσι το μέγεθος του ήλιου παραμένει σχετικά σταθερό.
Ο πυρήνας του ήλιου αποτελείται από πλάσμα, αέριο τόσο ζεστό που έχει γίνει πλήρως ιονισμένο (δηλαδή τα άτομα έχουν αφαιρεθεί από τα ηλεκτρόνια τους). Τα πρωτόνια (πυρήνες υδρογόνου) σε αυτές τις θερμοκρασίες κινούνται τόσο γρήγορα που μπορούν να ξεπεράσουν την αμοιβαία απώθηση και να συγκρούονται για να σχηματίσουν πυρήνες ηλίου. Αυτός ο τύπος αντίδρασης ονομάζεται πυρηνική σύντηξη.
Οι αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης μετατρέπουν τη μάζα σε ενέργεια σε μια αναλογία που καθορίζεται από τον περίφημο τύπο, E = mc². Δεδομένου ότι το c είναι η ταχύτητα του φωτός και το c τετράγωνο είναι ένας τεράστιος αριθμός, μια πολύ μικρή ποσότητα μάζας, όταν μετατρέπεται, γίνεται μεγάλη ποσότητα ενέργειας. Θερμαίνοντας τον ήλιο, η πυρηνική σύντηξη παράγει την ενέργεια που εκπέμπεται από την επιφάνεια ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
