地球上的氫只有三種同位素：氕(P)原子核內有1個質子，無中子，丰度為99.98%；氘(D)（又叫重氫） ，原子核內有1個質子，1箇中子，丰度0.016%；氚(T)（又叫超重氫），原子核內有1個質子，2箇中子，丰度0.004%。

太陽上的氫即氕所佔丰度相當大，但太陽內部的電子、中子所佔的丰度也相當大，在太陽高溫高壓高電磁的環境裡，氫即氕添加了中子電子而虛擬為氘，氘再滲透了中子電子而化作氚，氚的核聚變反應就變成了氦和光子，當然這個過程是可逆反應的。

答：太陽內部的氕，完全轉化為氦-4的聚變，過程相當複雜，大致可分為三步。

太陽核聚變的第一步，是氕原子聚變為氘，並釋放一個正電子核中微子；

1H+1H→2D+e(+)+v,ΔE=1.442MeV;

然後氘原子和氕原子聚變為氦-3，並釋放光子：

2D+1H→3He+γ,ΔE=5.494MeV;

氦-3是氦的同位素，並不穩定，氦-3自身還能發生聚變反應，並釋放氕核：

3He+3He→4He+2(1H),ΔE=12.860MeV;

以上三步，就是恆星聚變中，質子（PP）鏈的第一步PPI，有氦-4生成，但是最後還有氕核釋放。

一旦有了氦-3和氦-4，太陽中的聚變，就不再只有以上的過程，在氕核與氕核聚變的同時，氦核也在發生聚變：

3He+4He→7Be+γ,ΔE=1.588MeV;

7Be+e（-）→7Li+v,ΔE=0.862MeV;

7Li+1H→2（4He）,ΔE=17.346MeV;

這是質子鏈的第二步PPII。

其中氦-3核氦-4經過一系列的熱核反應，最終把氦-3轉化為氦-4。

但是還不止以上過程，有Be生成後，還會開展另外一個反應分支，這也是質子鏈的最後一步PPIII：

7Be+1H→8B+γ,ΔE=0.137MeV;

8B→8Be+e（+）+v,ΔE=0.862MeV;

8Be→2（4He）;

經過以上覆雜的熱核反應，氕核完全轉化為了氦-4，我們可以看到，氕要完全轉化為氦-4，需要經歷一些稍大的元素，並不是直接轉化為氦-4的，如果約去中間過程，就可以簡化為：

4（1H）=4He+2(e+)+2v，ΔE=24.7MeV ；

這也是在一般課本中見到的形式，大家以後再看到這個方程時，可不要誤以為恆星中，氫到氦的聚變像方程那麼簡單，其中包含的過程是非常複雜的。

該過程能維持恆星數十億年的時間，佔了恆星年齡的90%左右。

在太陽核心區域的極端高溫高壓環境中，不斷有氫原子核（氕）經由核聚變反應結合成氦原子核（氦-4），這種核聚變反應過程可分為兩種：（1）質子-質子鏈反應，（2）碳氮氧迴圈。

第一步，先是兩個質子（即氕原子核）聚變成氘原子核，同時釋放出正電子和中微子：

這一步的反應速率極其緩慢，這是因為兩個質子其實先結合成雙質子，而雙質子透過β+衰變釋放出正電子而形成氘的過程極其罕見。平均而言，一個質子需要10億年的時間才能聚變為氘。

接下來，一個氘原子核和一個質子聚變為氦-3，同時釋放出伽馬射線：

到了這一步之後，氦-3會透過三種反應過程來合成氦-4。

第一種pp1分支，一個氦-3與另一個氦-3直接聚變為氦-4，同時產生兩個質子：

第二種pp2分支，一個氦-3與一個氦-4聚變為鈹-7，並釋放出伽馬射線：

然後，鈹-7結合電子演變為鋰-7和中微子：

最後，一個鋰-7和一個質子聚變為兩個氦-4：

第三種pp3分支，同pp2分支一樣，一個氦-3先與一個氦-4聚變為鈹-7，並釋放出伽馬射線：

然後，鈹-7與一個質子聚變為硼-8，並釋放出伽馬射線：

之後，硼-8再衰變為鈹-8和正電子、中微子：

最後，鈹-8進一步衰變為兩個氦-4：

這種反應過程較為複雜，這裡就簡單介紹一下碳氮氧-I迴圈。由於太陽包含上一代恆星殘留下的重元素，它們可以實現氫聚變為氦的催化性迴圈。

第一步碳-12與質子結合成氮-13，同時釋放出伽馬射線：

氮-13衰變為碳-13、正電子和中微子：

碳-13與質子結合成氮-14：

氮-14與質子結合成氧-15，同時釋放出伽馬射線：

氧-15衰變為氮-15、正電子和中微子：

氮-15與質子結合成碳-12和氦-4：

總之，無論是質子-質子鏈反應，還是碳氮氧迴圈，總的反應式都是四個氫原子核結合成一個氦原子核。對於太陽這樣的恆星，99.2%的能量都是來自於質子-質子鏈反應，只有0.8%的能量是來自於碳氮氧迴圈。