Tak jak w przypadku każdej innej gwiazdy w głównej sekwencji energia Słońca jest produktem ubocznym reakcji termojądrowych zachodzących w jej jądrze. Wewnątrz Słońca zachodzą reakcje syntezy jądrowej, które uwalniają duże ilości energii. Ta energia przechodzi przez warstwy Słońca poprzez kombinację przewodzenia, konwekcji i promieniowania. Kiedy raz na powierzchni Słońca, ciepło promieniuje w przestrzeń, ogrzewając układ słoneczny.
Reakcje fuzji w rdzeniu Słońca są wynikiem ataków wodoru wymuszonych razem pod wielką presją. Po wystarczającym sprężeniu i jeśli temperatura i ciśnienie są dostatecznie wysokie, atomy wodoru łączą się tworząc atom helu. Ta reakcja wytwarza energię, która utrzymuje Słońce w ogniu i jest podobna do syntezy jądrowej.
Słońce nie ma nieskończonej ilości wodoru. Ostatecznie wszystkie gwiazdy zużywają to źródło paliwa. Z czasem rdzeń Słońca prawdopodobnie zapadnie się pod własnym ciężarem, powodując gwałtowny wzrost temperatury i gęstości rdzenia. Kiedy tak się dzieje, Słońce staje się bardzo duże i staje się rodzajem gwiazdy znanej jako czerwony olbrzym. Raz czerwony olbrzym, gwałtownie puchnie, pochłaniając orbity Merkurego, Wenus i Ziemi.
