在氦燃燒階段，質量超過9倍太陽質量的大質量恆星會膨脹成為紅超巨星。一但核心的燃料耗盡，它們會繼續燃燒比氦更重的元素。核心繼續收縮直到溫度和壓力能夠讓碳融合。這個過程會繼續，接續到下一步驟燃燒氖、氧、和矽。接近恆星生命的終點，核融合在恆星內部可能延沿著數層像洋蔥殼一樣的殼層中發生。每一層燃燒著不同的元素燃料，燃燒的最外層是氫融合，第二層是氦融合，依序向內。當大質量恆星將鐵製造出來就到達了最後的階段，因為鐵核的束縛能比任何更重的元素都大。任何超越鐵元素的融合，與之前的相反，不僅不會釋放出能量，還要消耗能量。同樣的，它也比較輕的元素緊密，鐵核的分裂也不會釋放出能量。在比較老、質量比較大的恆星，惰性的鐵會累積在恆星的核心。在這些恆星中的重元素或許可能會隨著自身的運作方式到達恆星的表面，發展形成所知的沃夫-瑞葉星，從大氣層向外吹送出緻密的恆星風。
恆星內部中氦融合外層有什麼反應？