7%的氦核是经由碳氮氧循环的过程产生的，但是理论上的模型显示更重的恆星是以碳氮氧循环为产生能量的主要来源。碳氮氧循环的过程是由卡尔·冯·魏茨泽克和汉斯·贝特 在1938年和1939年各别独立提出的。碳氮氧循环的主要反应如下：这个循环的净效应是4个质子成为一个α粒子、2个正电子（和电子湮灭，以γ射线的形式释放出能量）和2个携带着部分能量逃逸出恆星的中微子。碳、氮、和氧核在循环中担任催化剂并且再生。有一个较小分支的反应，在太阳核心中发生的只佔了0.04%的量，最后的产物不是碳和氦，而是氧和一个光子，