Do centro do Sol até à fotosfera vão cerca de 700 mil km, que não conseguimos "ver" directamente, no entanto, o facto de conhecermos o que se passa à superfície do Sol permite-nos ter uma ideia muito razoável do que ocorre no seu interior. Utilizamos para isso as leis da física, que supomos aplicáveis a todo o Universo, e uma ciência chamada heliosismologia que nos permite auscultar o interior do Sol.

Os modelos indicam que o centro do Sol é muito quente e denso. A temperatura ronda os 15 milhões de graus Celsius. A pressão é absolutamente inimaginável, mais de 100 mil milhões de vezes a pressão do ar na superfície da Terra.
Nestas condições de pressão e temperatura ocorrem uma série de reacções nucleares que transformam 4 núcleos de hidrogénio num núcleo de hélio. O núcleo de hélio é 0.7 porcento mais leve que os 4 núcleos de hidrogénio, sendo a diferença de massa convertida em energia. Este processo, denominado fusão do hidrogénio, é a fonte da energia luminosa proveniente do Sol.

A cerca de um quarto do diâmetro do Sol (27 vezes o diâmetro da Terra) a temperatura desce a 8 milhões de graus Celsius e a fusão de hidrogénio deixa de ser possível. Este limite marca a fronteira desta primeira região do Sol, o núcleo, e o início da zona radiativa.