Słońce pali się z powodu reakcji syntezy jądrowej, która prowadzi do uwolnienia ciepła i energii światła. Niektórym uczniom może wydawać się paradoksalne, że słońce może palić w kosmosie, środowisko bez tlenu, ale pali się dzięki reakcji termojądrowej, a nie spalaniu, więc tlen nie jest potrzebny, by słońce wytwarzało ciepło i światło, jakby były ogniem. Technicznie rzecz biorąc, słońce nie pali się jako takie, ale jest palącą kulą reakcji syntezy jądrowej.
Reakcja fuzji jądrowej, która napędza ciągłe piekło słońca, jest znana jako reakcja łańcuchowa proton-proton. Ten typ reakcji zachodzi na poziomie molekularnym, a biorąc pod uwagę, że słońce jest tak duże, oznacza to, że przez cały czas istnieje niezliczona liczba małych reagujących cząsteczek w słońcu. W szczególności atomy wodoru są przekształcane w hel, a produktami ubocznymi tej reakcji są światło i ciepło. Łącznie wszystkie molekuły tworzące Słońce wytwarzają wystarczająco dużo światła i ciepła, aby spowodować gorące letnie dni, które można doświadczyć na Ziemi, która jest wiele milionów kilometrów od Słońca. Jednakże, mimo że słońce jest dość duże, reakcje te zachodzą tylko w 25 procentach gwiazdy, która jest znana jako rdzeń słońca.