Так усередині Сонця, де є ядра водню при щільності ≈100 г/см3 та температурі 107 К, йде ланцюжок термоядерних реакцій перетворення чотирьох протонів (ядер водню) на ядро гелію-4 (4Не). При кожному такому перетворенні виділяється енергія 26.7 МеВ.
Термоядерна реакція – різновид ядерної реакції, при якої легкі атомні ядра об'єднуються у більш важкі за рахунок кінетичної енергії їхнього теплового руху.
Кількість енергії, що виділяється при термоядерному синтезі, дуже велике — вчетверо більше, ніж при реакціях поділу ядер. на термоядерних реакціях може бути заснована робота майбутніх термоядерних енергетичних реакторів
Наприклад, можна зіткнути два ядра водню, щоб отримати гелій. За такої реакції виділяється величезна кількість енергії завдяки різниці мас: маса частинок до реакції більша, ніж маса отриманого великого ядра. Ця маса і перетворюється на енергію завдяки всій відомій формулі E=mc2.