Gorenje vodika je proces, ki poteka v vsaki zvezdi, pri čemer se vodikova jedra pri visokih temperaturah in tlakih zlijejo v helij. To je najpogostejša vrsta procesa, znanega kot zvezdna nukleosinteza. Po velikem poku je bilo vesolje sestavljeno iz približno 75 % vodika in 25 % helija. Danes razmerja niso tako drugačna, vendar obstajajo novi elementi – vesolje je približno 74 % vodika, 24 % helija in 2 % drugih elementov. Ti drugi elementi, najpogostejši so kisik (1%), ogljik (4%), neon (1%), železo (1%) in dušik (1%), so vsi produkti zvezdne nukleosinteze – sinteze težjih elementov v zvezdnih jedrih. Elementi, težji od železa, nastajajo v supernovah.
Nastajanje zvezd poteka v gostih plinskih oblakih v medzvezdnem prostoru. Te se imenujejo regije H II ali zvezdne drevesnice. Sčasoma se na območju približno velikosti našega sončnega sistema pojavi visoka koncentracija mase. To se imenuje Bokova globula. Ko temperatura in tlak v njegovem središču dosežeta določeno raven (približno 10 milijonov stopinj Kelvina), pride do vžiga vodika in nastajajo ogromne količine toplote in svetlobe. To je rojstvo zvezde.
Ko zvezda gori vodik, se pravi, da je v glavnem zaporedju in se imenuje pritlikava zvezda. Naše Sonce je rumeni škrat. Zvezde glavnega zaporedja so najpogostejše zvezde v vesolju, predvsem zaradi dolžine časa, ki je potreben za izgorevanje vodika. Le majhen odstotek jeder v zvezdnem jedru se na leto zlije v helij. Če bi vodik hitro gorel, bi večino vodika v vesolju že porabile jedrske reakcije in se pretvoril v težje elemente, zaradi česar bi bila tvorba vode (H2O) – in s tem življenja – otežena, če ne celo nemogoča.
Način, kako se zvezda razvija po nastanku, je odvisen od njene mase. Bolj masivna je zvezda, hitreje izgoreva svoje gorivo. Pri najbolj masivnih zvezdah se gorenje vodika večinoma zaključi že po nekaj milijonih let in začne se naslednji korak – gorenje helija. Pri zvezdah, kot je naše Sonce, naj bi faza gorenja vodika trajala devet milijard let. Pri zvezdah z desetino Sončeve mase lahko gorenje vodika traja tudi trilijon let! Takšne zvezde so bistveno hladnejše od našega Sonca.