Протозвёзды образуются из молекулярных облаков, состоящих в основном из водорода и гелия. 15 Когда в облаке появляется гравитационная неустойчивость, оно начинает сжиматься, а в дальнейшем разделяется на области меньшего размера, каждая из которых продолжает коллапсировать. 15

В результате сжатия выделяется энергия, но из-за того, что облако прозрачно для инфракрасного излучения с длиной волны более 10 мкм, вся она излучается в окружающее пространство. 1 Однако облако постепенно уплотняется, становится всё более непрозрачным для собственного излучения и в какой-то момент начинает нагреваться. 1

Протозвезда ещё не является настоящей звездой, поскольку в её ядре не начался ядерный синтез. 2 Однако растущее давление и температура в ядре в конечном итоге достигают точки, когда атомы водорода начинают сливаться в гелий, высвобождая при этом энергию. 2

Эволюция протозвёзд в полноценные звёзды происходит следующим образом: когда температура ядра протозвезды становится достаточно высокой (около 10 миллионов градусов по Кельвину), происходит ядерный синтез, превращающий водород в гелий и высвобождающий огромное количество энергии. 2

Это знаменует переход от протозвезды к звезде главной последовательности. 2 Энергия, получаемая в результате термоядерного синтеза, создаёт внешнее давление, которое уравновешивает внутреннее притяжение, стабилизируя звезду. 2

В зависимости от массы протозвезды, эта стадия может продолжаться от 105 лет для самых крупных объектов до 109 лет для самых маломассивных. 15