太阳发光发热的原理是太阳靠氢经过热核聚变发热、发光，太阳核心处温度高达1500万度，压力相当于3000亿个大气压，随时都在进行着四个氢核聚变成一个氦核的热核反应。
根据原子核物理学和爱因斯坦的质能转换关系式E=mc²，每秒钟有质量为6亿吨的氢经过热核聚变反应为5.96亿吨的氦，并释放出相当于400万吨氢的能量。正是这巨大的能源带给了光和热，但这损失的质量与太阳的总质量相比，却是不值一提的。根据对太阳内部氢含量的估计，太阳至少还有50亿年的正常寿命。
太阳含有大量的氢。在超高温与超高压的情况下，氢产生核反应：四个氢原子结合成一个氦原子，其间损失了0.76%的质量。这些微的质量损失，会转化成为巨大的能量，以光、热与其回他的 辐射形式向外放射出来。
组成太阳的物质中氢约占71.3%，氦约占27%，其他元素约为2%，太阳由内向外分别为核反应区、辐射区、对流区，太阳中心区域即核反应区，温度高达1500万℃，压力也极大。
因此使得氢聚合成氦的热核反应持续发生，产生巨大的能量，通过辐射区和对流区传递到太阳的表面，通过光球像四周辐射出去，最终到达地球，给地球供给持续不断的能量。
虽然氦聚变产生的能量比氢聚变产生的能量少，但温度也更高，因此太阳的外层将膨胀，并且把一部分外层大气释放到太空中。
太阳是一个内部不断发生核反应的能量球，表面温度达到5000多度。如此高温的物体会发光，同时对外进行辐射，释放能量。因此在地球上可以感受到光和热。
