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太陽核心被認為是由中心點至0.2倍太陽半徑的區域，是太陽系內溫度最高的地方。它的密度高達150,000 kg/m³（是地球上水的密度的150倍），溫度則為15,000,000K（對比於太陽表面的溫度大約是5600摄氏度）。
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太陽的能量主要來自將氫融合为氦時的核融合反應。核心是太陽內部唯一能經由核融合產生能量的地方，以陽光的形式釋放出熱，從核心向外傳輸的能量加熱了太陽其餘的部分。所有經由核融合產生的能量在太陽內部必須多次遊遍各個層次之後，才能以陽光或微粒的動能形式逃離太陽。
每秒鐘大約有 3.6×1038 個質子（氫原子核）融合成為氦原子核；每秒鐘 430 萬噸的質量轉換成能量；每秒鐘釋放出的能量是 3.87×1026 焦耳，相當於 9.1×1010 百萬噸TNT爆炸当量。核融合的效率取決於密度，所以融合的效率在核心會取得自動修正的平衡：融合速率略微升高將加速核心釋放出更多的熱量，熱膨脹會將質量向外推擠使密度略微下降使反應速率下降。這種攝動;這種輕微的速率下降造成核心的收縮和冷卻，又會加速融合的效率，使他再恢復到原來的標準。
在核融合釋放出的高能量光子（γ射線和X射線）經由迂迴曲折的路徑與減速，和在一定的吸收和再輻射轉換成更低的能量型態後，才能抵達太陽的對流層（相當於地球的地函），因此需要很長的時間才能抵達太陽的表面。 估計「光子旅行時間」可以長達5,000萬年[1]，最短的也要17,000年[2]。在旅程的終點，穿過透明的光球層之後抵達表面，以可見光的型式離開太陽。在核心的每一個γ射線在進入太空之前，都已經被轉換成數百萬個可見光的光子。 但同樣在核心產生，不同於光子的微中子，卻很少遭遇到與物質傳輸間的問題，几乎立刻就能抵達太陽的表面並逃逸入太空。許多年來，測量到的微中子數量都遠低於理論上的預測，因而產生了太陽中微子問題。直到最近才經由對中微子振盪的理解，解決了這個問題。
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