太阳核心被认为是由中心点至0.2太阳半径的区域，是太阳系内温度最高的场所。它的密度高达150,000 kg/m^3; （是地球上水的密度的150倍），温度则为15,000,000K（对比于太阳表面的温度大约是6,000K）。

能量的主要来源是将氢融合为氦的核融合反应。核心是太阳内部能经由核融合产生能量的场所，以阳光的形式释放出热：从核心向外传输的能量加热了太阳其余的部分。所有经由核融合产生的能量在太阳内部必须多次游遍各个层次之后，才能以阳光或微粒的动能形式逃离太阳。

每秒钟大约有3.6 ×10^38 质子（氢原子核）融合成为氦原子核；每秒钟430万吨的质量转换成能量；每秒钟释放出的能量是3.8 ×10^26 焦耳，相当于9.1 ×10^10百万吨TNT爆炸当量。核融合的效率取决于密度，所以融合的效率在核心会取得自动修正的平衡：融合速率略微升高将加速核心释放出更多的热量，热膨胀会将质量向外推挤使密度略微下降使反应速率下降。这种摄动;这种轻微的速率下降造成核心的收缩和冷却，又会加速融合的效率，使他再恢复到原来的标准。

在核融合释放出的高能量光子（γ射线和X射线）经由迂回曲折的路径与减速，和在一定的吸收和再辐射转换成更低的能量型态后，才能抵达太阳的对流层光球层之后抵达表面，以可见光的形式离开太阳。在核心的每一个γ射线在进入太空之前，都已经被转换成数百万个可见光的光子。 但同样在核心产生，不同于光子的中微子，却很少遭遇到与物质传输间的问题，几乎立刻就能抵达太阳的表面并逃逸入太空。许多年来，测量到的中微子数量都远低于理论上的预测，因而产生了太阳中微子问题。直到最近才经由对中微子振荡的理解，解决了这个问题。