Протоны важны для производства энергии в звёздах, потому что они являются первичным ресурсом для термоядерного синтеза. 5 Новорождённые звёзды состоят в основном из ядер водорода (то есть только протонов) с небольшим количеством ядер гелия, электронов и других элементов. 1

Поскольку все протоны положительно заряжены, они электрически отталкиваются друг от друга, но при достаточном количестве тепла и давления они иногда сталкиваются между собой. 1 Когда это происходит, они начинают взаимодействовать с помощью мощных ядерных сил. 1 На таких близких расстояниях сила притяжения сильнее электрического отталкивания, поэтому два протона, столкнувшиеся на очень близком расстоянии, сливаются. 1

В результате реакции термоядерного синтеза из четырёх протонов в конечном итоге образуется ядро гелия, с выделением ряда разнообразных элементарных частиц. 5 В конечном состоянии суммарная масса образовавшихся частиц меньше массы четырёх исходных протонов, а значит, в процессе реакции выделяется свободная энергия. 5