Більшість вчених вважає, що всередині Сонця один хімічний елемент – водень перетворюється на інший – гелій. Частинки водню об'єднуються у більш важкі частинки, у своїй об'єднанні виділяється енергія як світла і теплоти.
На сучасному етапі в сонячному ядрі йдуть термоядерні реакції перетворення водню на гелій. Що секунди в ядрі Сонця близько 4 мільйонів тонн речовини перетворюється на променисту енергію, внаслідок чого генерується сонячне випромінювання і сонячний потік нейтрино.
Ефективність термоядерного синтезу є основною причиною того, що Сонце так довго випромінює тепло. Енергія, що виділяється при перетворенні всього одного кілограма водню на гелій, така сама, як при спалюванні 20 000 тонн вугілля.