碳氮氧循環
在質量更高的恆星，主導能量產生的過程是碳氮氧循環，它是一個催化迴圈，使用碳、氮、和氧的原子核作為媒介，最終產生氦核和質子-質子。在一個完整的碳氮氧循環，25百萬電子伏特的能量被釋放出來。相較於質子-質子鏈反應，這個循環的能量差異是微中子的發射所失去的。碳氮氧循環對溫度相當敏感，10%的溫度升高，產生的能量就會增長350%。大約90%的碳氮氧循環能量產生在恆星15%的質量，因此它是高度集中在核心。這就產生強大向外的能量通量，對流的能量傳遞變得比輻射轉移更為重要。這樣的結果，使核心區域成為對流區，它攪動了氫融合區，使其與周圍的質子豐富區域保持良好的混合。這種發生在碳氮氧循環核心的對流貢獻了超過恆星20%的總能量。隨著恆星的老化和核心溫度的升高，對流區域慢慢地從質量20%下降到內部的8% 。我們的太陽大約有10%的能量是由碳氮氧循環產生。