碳元素可以聚變。

不過在恆星裡面只有大質量恆星能進行碳及其以上元素的聚變，直至合成最穩定的鐵為止。

不過像太陽這種質量的恆星最終只能進行第二級的氦聚變生成碳和氧。要進行第三極以上的聚變得大質量恆星才行。

恆星形成與演化理論指出，鐵原子的聚合反應需要60億度以上的高溫，而恆星內部最高也只有幾億度，所以恆星內部的溫度，不足以讓鐵原子發生聚合反應，恆星內部的核聚變到鐵為止。另外，實驗表明：

在鐵前面的元素是這樣的規律：若干個核子(總質量M)結合成更重的原子核(質量m)時，其的核子們原先的總質量M要比新結合的原子核質量m要大的多。所以輕核子們的總質量就虧損了，虧損質量Mο=M－m。反過來講：新的原子核如果要再裂變成原來的輕核子，則需要吸收能量以彌補質量虧損Mο，才能恢復到原來輕核子們的總質量M，所以說輕核很難很難發生核裂變，目前人類技術還達不到讓輕核子發生裂變。

而鐵（包括鐵）後面元素的規律和上面是相反的：重核子一般只會核裂變，因為原子核裂變前質量為M，裂變後的核子們總質量為m，M≯m。如果要重核子聚變則吸引吸收能量以彌補質量虧損，所以對於目前的人類來說，重核子聚變只存在於理論裡。