Il meccanismo descritto nel post precedente, dove l'energia gravitazionale viene convertita in calore, non può però spiegare l'età delle stelle; il sole, ad esempio, è vecchio circa 4,5 miliardi di anni, tempo troppo lungo perché possa essere spiegato tramite questo meccanismo.
L'energia delle stelle viene da un'altra fonte, la reazione di fusione nucleare dell'idrogeno nell'elio.
Il riscaldamento tramite collasso gravitazionale è perfettamente in grado di giustificare le enormi temperature e pressioni che sono presenti nel nucleo degli astri; il nucleo del sole, ad esempio, dovrebbe avere una temperatura di circa 13 milioni di gradi, e stelle più massicce hanno temperature ancora più alte.
In queste condizioni, è possibile la reazione di fusione nucleare, altamente energetica; questa energia rimpiazza l'energia persa dalla stella per irraggiamento, impedendo l'ulteriore compressione della stella finché la reazione di fusione è mantenuta. E' questa reazione che ha permesso al sole di brillare per miliardi di anni e che permetterà altri 4,5 miliardi di anni di luce prima che il carburante di idrogeno presente nel nucleo si esaurisca.
Le stelle della sequenza principale sono proprio le stelle che stanno convertendo idrogeno in elio; la lunghezza della vita di una stella dipende dalla propria massa: stelle più massicce sono molto più luminose di stelle meno massicce, al punto che nonostante la maggior riserva di idrogeno esse vivono meno a lungo. Mentre il sole ha una vita stimata di circa 10 miliardi di anni, le stelle che hanno massa pari a cento volte quella del sole vivono solo per 100 milioni di anni.
