恒星是依靠内部较轻元素聚变为较重元素而发光发热的。在恒星内部，无时无刻不在发生着各种各样的核聚变反应，其中最重要的是氢聚变为氦的反应。
在不同质量的恒星中，氢聚变为氦的反应路径也不同。在较小质量的恒星中，氢核的聚变反应是通过质子－质子链式反应发生的。其过程见下图。
在反应链中，只有氢和氦两种元素参与。这一反应链所需要的温度较低，在1500万度条件下就可以发生。在我们的太阳上，发生的聚变反应就是这类反应。
在质量较大的恒星中，由于中心温度较高（2500万度以上），会发生另一类氢聚变为氦的反应，称为碳－氮－氧循环（C－N－O循环）。其反应路径见下图。
两类反应的结果都是4个氢核（质子）聚合成为1个氦核，但C－N－O循环产生的能量多于质子－质子链式反应。这是必须的，因为大质量恒星内部引力也较强，需要更多的向外的辐射能来抵抗由外向内的引力。
在恒星内部氢原料用得差不多时，氢聚变为氦的反应强度会下降，向外的辐射压也会随之下降，引力会占上峰。恒星会继续收缩，使内部温度升高，会引发氦核的聚变反应，反应产物是碳。氦聚变为碳的反应产能较低，为抵抗由外向内的引力，反应强度就需要更高，因而氦的消耗速度是非常快的，几千万年，氦就会消耗完。
对于小质量恒星（如太阳），当内部物质基本都转变为碳时，恒星的核聚变反应就停止了。此时的恒星已经成为了一颗红巨星。当红巨星的外壳消散到宇宙空间后，中间的恒星核就会暴露出来，就是以碳为主的白矮星了。此后，由于白矮星已经没有能量的补充，它会在数十亿年的时间内慢慢冷却，直到成为一颗冰冷的黑矮星。到白矮星阶段，这颗恒星的寿命就算是到头了。
对于大质量恒星，中心物质转变为碳时，恒星还会继续收缩，内部温度还会继续升高，直到达到碳核的进一步聚变反应温度。此后由于恒星物质构成已经很复杂了，从氢到碳的各种元素都有，因而进一步的核聚变反应也很复杂。会生成从7号元素氮到26号元素铁的一系列聚变反应。但核聚变反应到铁时，也会停止。这是因为在所有元素中，铁的原子核内能是最低的。见下图。
不论是让铁核分裂（裂变），还是让铁核继续增加重量（聚变），都需要给铁核增加能量才行。而在恒星内部，所需要的能量还不足以做到。这样一来，恒星的能量产生就停止了，向外用于抵抗引力的辐射压也就没有了，恒星会继续收缩，而且收缩速度越来越快，到最后，外部物质向以铁为主的恒星核下落的速度会超过10万公里/秒，但到达铁核时，会撞到一堵无比坚硬的“墙”，速度会瞬间降到零。巨大的动能会瞬间转变为热能，使铁核加热到数十亿度，铁核的外层会在极高的温度下发生爆炸，把外层下落的物质炸开。这个过程叫“铁心灾变”。这就是超新星爆发。
在爆发的同时，在巨大的能量作用下，铁核外层的一部分铁会吸收能量，生成比铁还要重的元素，从27号元素钴直到92号元素铀。而铁核内部的铁则会在内爆的压力下，把铁原子核外面的电子压入原子核，与原子核中的质子结合，生成中子。内部的铁全都会转变为中子。当外壳被炸碎，并消散到宇宙空间后，恒星的中心暴露出来，成为一颗质量巨大、尺度很小的中子星。
这些从氢到铀的恒星物质消散到宇宙空间后，会与宇宙空间中原有的星际物质混合在一起，形成星际云，并在引力扰动下，形成新的恒星和围绕恒星运行的行星。我们的太阳、地球就是这样形成的。地球上除氢和氦以外的各种物质就是这样来的。
恒星上的核聚变反应就是这样。
我们都是数十甚至上百亿年前某颗超新星爆发的灰烬。