太陽發光發熱的原理是太陽靠氫經過熱核聚變發熱、發光，太陽核心處温度高達1500萬度，壓力相當於3000億個大氣壓，隨時都在進行着四個氫核聚變成一個氦核的熱核反應。
根據原子核物理學和愛因斯坦的質能轉換關係式E=mc²，每秒鐘有質量為6億噸的氫經過熱核聚變反應為5.96億噸的氦，並釋放出相當於400萬噸氫的能量。正是這巨大的能源帶給了光和熱，但這損失的質量與太陽的總質量相比，卻是不值一提的。根據對太陽內部氫含量的估計，太陽至少還有50億年的正常壽命。
太陽含有大量的氫。在超高温與超高壓的情況下，氫產生核反應：四個氫原子結合成一個氦原子，其間損失了0.76%的質量。這些微的質量損失，會轉化成為巨大的能量，以光、熱與其回他的 輻射形式向外放射出來。
組成太陽的物質中氫約佔71.3%，氦約佔27%，其他元素約為2%，太陽由內向外分別為核反應區、輻射區、對流區，太陽中心區域即核反應區，温度高達1500萬℃，壓力也極大。
因此使得氫聚合成氦的熱核反應持續發生，產生巨大的能量，通過輻射區和對流區傳遞到太陽的表面，通過光球像四周輻射出去，最終到達地球，給地球供給持續不斷的能量。
雖然氦聚變產生的能量比氫聚變產生的能量少，但温度也更高，因此太陽的外層將膨脹，並且把一部分外層大氣釋放到太空中。
太陽是一個內部不斷髮生核反應的能量球，表面温度達到5000多度。如此高温的物體會發光，同時對外進行輻射，釋放能量。因此在地球上可以感受到光和熱。
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