Các nhà khoa học đã gây nhầm lẫn khi nói rằng Mặt trời đang cháy. Thực ra, họ đang nói về một quá trình hoàn toàn khác, đó là phản ứng tổng hợp hạt nhân. Nhiệt độ cao và áp lực trong lõi Mặt trời gây ra phản ứng tổng hợp hạt nhân, biến các hạt nhân hydro siêu nhỏ (nguyên tố nhẹ nhất) biến thành các nguyên tử heli (nguyên tố nhẹ thứ hai, chỉ nặng hơn hydro).
Quá trình này giải phóng năng lượng một cách hiệu quả hơn nhiều so với quá trình đốt cháy trên Trái đất - và nó không cần oxy.
Năng lượng từ lõi Mặt trời truyền ra ngoài, đốt nóng phần còn lại của ngôi sao này. Tất cả năng lượng được tạo ra từ phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi phải đi qua nhiều lớp để tới quang quyển trước khi đi vào không gian dưới dạng ánh sáng Mặt trời.
Xét về phương diện vật lý, mặt trời vẫn "cháy" trong môi trường không có oxy là vì mặt trời là vật tự phát ra ánh sáng cùng nhiệt độ nóng nhất định khiến cho ta có cảm giác mặt trời đang "cháy".