此处,所有参与反应的"催化剂"(碳、氮、氧的核)数量都是守恒的,而在恒星演化中核的相对比例是会改变的。无论最初的结构是如何,当这个循环在平衡状态下,12碳/13碳核的比例是3.5,而14氮成为数量最多的核。在恒星的演化中,对流会将碳氮氧循环的产物从恒星的内部带到表面并混合,改变观测到的恒星成分。在红巨星,相较于主序星,能观测到少量的12碳/13碳和12碳/14氮,这些都可以证明氢融合在恒星内部进行能量的世代交替。