Se la massa di una stella può variare notevolmente rispetto a un’altra, la loro composizione chimica cambia poco. Le stelle sono formate per circa il 75% di idrogeno (l’elemento di gran lunga più abbondante di tutto l’Universo), per il 23% di elio e solo per il 2% da elementi più pesanti. Le stelle sono simili a centrali nucleari, nelle quali avvengono reazioni di fusione nucleare che trasformano la materia in energia secondo la famosa equazione di Einstein: E=mc2 (E è l’energia, m la massa della stella e c la velocità della luce nel vuoto). Questa formula stabilisce la relazione tra l'energia e la massa di un sistema fisico. L’energia prodotta all’interno di una stella viene emessa sottoforma di raggi gamma (fotoni), la radiazione elettromagnetica in assoluto più energetica.