La alta temperatura del Sol lo hace un cuerpo gaseoso, más exactamente, un plasma, cuarto estado de la materia. Sin embargo, comparado con otras estrellas, el Sol tiene tamaño y temperatura medios. Teóricamente, en el núcleo solar, las temperaturas ascienden a los 15.OOO.OOO de grados centígrados y ocurren reacciones termonucleares, es decir, cuatro átomos de hidrógeno se combinan para formar un átomo de helio, pero se calcula que cada segundo el Sol pierde 4.OOO.OOO de toneladas de materia en forma de radiación. La atmósfera solar o heliosfera se filtra a través del medio interplanetario en una corriente constante de protones y electrones, llamado viento solar.

La superficie solar esta constituida por una fina cubierta de estructura celular granulada y en ella aparecen, entre otros fenómenos, las protuberancias, espectaculares erupciones gaseosas; las manchas solares, que se ven oscuras contra la fotosfera debido a que su temperatura es miles de veces más baja que la del espacio circundante; las llamaradas, que producen radiación electromagnética y emisión de partículas.

El Sol está compuesto principalmente por hidrógeno y helio. En las profundidades del Sol, las altísimas temperaturas impiden la formación de átomos comunes. Por el contrario, los núcleos atómicos y los electrones están mezclados de forma caótica. Los núcleos de helio agrupan a 2 protones y 2 neutrones.

A la increíble temperatura del centro del Sol, las partículas atómicas se desplazan a muy altas velocidades y frecuentemente colicionan entre ellas. A veces 2 protones se golpean lo suficientemente fuerte como para quedar enganchados entre sí y forman un par protón-neutrón (1). En este caso, emiten 2 nuevas partículas: un ínfimo neutrino, que no tiene masa ni carga eléctrica, pero que transporta energía y un positrón, corpúsculo como el electrón cargado positivamente. Teóricamente un neutrino podría atravesar el planeta Tierra sin chocar con nada.

El par protón-neutrón puede juntarse entonces con otro protón para formar un núcleo de helio ligero, que tiene un solo neutrón en lugar de los dos habituales (2).

Por último, 2 núcleos de helio ligero chocan para formar un núcleo estable de helio (3). Los 2 protones sobrantes escapan.

Los científicos esperan dominar la fusión nuclear algún día. En el laboratorio Europeo de Fusión, cerca de Oxford, Gran Bretaña, y en otros lugares se ha liberado energía nuclear por procesos similares a los del Sol.

El desafío para los científicos es emplear este conocimiento para diseñar un reactor de fusión que genere electricidad de forma segura y más limpia. Un reactor que usara las mismas reacciones que el Sol produciría muchísimos menos residuos nucleares que un reactor convencional.

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