Tähden tuottavat energiaa fuusioreaktiolla. Reaktiossa vetyatomeja yhdistyy raskaammaksi heliumiksi. Yhdistymisessä vapautuu energiaa, jota tähdet säteilevät ympäristöön sähkömagneettisena säteilynä. Sähkömagneettista säteilyä ovat mm. röntgensäteily, ultravioletti- eli UV-säteily ja näkyvä valo.

 

 

Tähden elinkaaren määrittää sen massa. Jos tähti on suurimassainen, sen elämä on raju ja lyhyt. Se kuluttaa polttoaineensa vedyn loppuun nopeasti fuusioreaktioissa. Raskas tähti laajenee punaiseksi jättiläiseksi siinä vaiheessa, kun vety on poltettu loppuun. Tässä vaiheessa fuusioreaktiota jatkavat muut, kevyemmät alkuaineet, kuten hiili. Kun polttoaine on loppu, raskas tähti räjähtää supernovana. Erittäin suurimassaisesta tähdestä muodostuu räjähdyksen jälkeen musta aukko. Massaltaan hieman kevyemmästä tähdestä tulee neutronitähti.

Aurinko on kevyempi tähti ja sen elinkaari on rauhallisempi ja pidempi. Kevyemmästäkin tähdestä muodostuu punainen jättiläinen siinä vaiheessa, kun kaikki vety on käytetty. Tähden ulko-osasta muodostuu planetaarinen sumu ja jäljelle jääneestä keskuksesta syntyy valkoinen kääpiö. Valkoinen kääpiö on erittäin tiheää ainetta, sillä se on kooltaan planeetan kokoinen, mutta sen massa on lähellä tähden massaa. Ydinreaktioita ei enää tapahdu ja siksi tähden lämpötila laskee. Tähdestä tulee jäähtymisen myötä musta kääpiö.