氦闪(氦气 flash)是指在恒星演化过程中，中心区的氢全部烧尽或壳层的氢燃烧熄灭时，使氦聚变反应突然开始的现象。该过程会在极短的时间内释放出极大的能量，最终的结果是使太阳光度降低。

中小恒星密度大到每个原子所占空间比原子本身还小时，原子壳层会受到破坏，形成了简并态的电子气。简并态的电子气压强与温度无关，但随密度增加而迅速增大。简并态的电子气传热性质像金属，使得氦核温度均匀，当温度上升到氦燃烧点，氦核区域都会发生反应，当核心温度达到108K时，会发生氦闪。恒星发生氦闪以后，氦仍可以缓慢地燃烧。恒星氦闪的发生可以不止一次，因恒星在巨星区的位置来回摇摆。而氦燃烧壳层自身物质的产能率对温度的变化极度敏感，具有极强的热失控不稳定性，会在极短的时间内释放出极大的能量，而氦壳层的厚度太薄以至于它不可能大量吸收辐射能，故此时会发生壳层的氦闪。

赫罗图是恒星光谱系和光度之间的关系图，在图上将恒星分为主星序、伴星、红巨星等几组，它揭示了恒星演化的规律。太阳在演化为红巨星时，将会吞噬水星和金星，强劲的太阳风将带走大量的太阳物质，使之失去大约30%的质量，太阳对地球的引力将减弱30%左右，从而使地球公转轨道将比现在远离太阳。

氦闪是中小恒星氦核的特殊结构引起的，这类恒星中心温度低、密度大。当密度大到每个原子所占的空间比原子本身还小时，原子的壳层结构就被破坏，原来围绕各自原子核的电子都挤到了一起，形成了一团被称之为简并态的电子气。简并态电子气不遵循理想气体的规律，其压强与温度无关，只随密度的增加而迅速增大。由于它有大量自由运动电子，传热性质很像金属，所以整个氦核具有均匀的温度。当氦核温度升高到氦燃烧点时，氦燃烧反应就会同时遍及整个氦核区域，并突然使恒星中心温度升高。因简并核的压强与温度无关，所以简并核并不膨胀。这样温度的增加又加快了反应速率。结果，温度的升高使产能率增加，核能的增加又使温度升高，如此循环，失去控制，就会产生氦闪现象。氢燃烧主要是聚成氦(4He)，只有极小量的7Li、7Be、8B。原子量再大的碳12C或比12C原子量还大的原子核就不会有。

34He→12C

当壳层氢燃烧因背景温度低于107K而熄灭时，释放能量大为减少，星体表面停止碰撞而转向收缩。由于极薄的氦燃烧壳层自身物质的产能率对温度的变化极度敏感，具有极强的热失控不稳定性，会在极短的时间内释放出极大的能量，而氦壳层的厚度太薄以至于它不可能大量吸收辐射能，所以这时会发生壳层的氦闪。

赫罗图提出者是赫茨普龙(Hertzsprung)和罗素(Russell)，该图是恒星光谱系和光度之间的关系图，横轴代表光谱性(或恒星的颜色、温度)，纵轴代表恒星本来的高度(绝对星等)。赫罗图从左上角到右下角的对角线上，80%~90%的恒星都在这一条稍微扭曲的对角线及其领近区域上，这群落称为主星序，如太阳、牛郎、织女等都属于主星序。在主序的右上方有两条呈水平方向序列—巨星序和超巨星序，坐落于巨星序的恒星如北极星(小熊α)、大角(牧夫α)等都称为巨星，坐落于超巨星序的有心宿二(天蝎α)。在主序的右下方还有伴星序等。

恒星在赫罗图上的位置一旦确定，就可以估算出其温度、光谱型、大致质量值、光度强弱。对于一群星，利用赫罗图可以很容易地求出他们的距离。赫罗图揭示了恒星演化的规律，天文学家在赫罗图上大致描绘了恒星演化的路径：主序星→红巨星→变星→新星(超新星)→致密星(白矮星或中子星或黑洞)→衰亡。

恒星在发生氦闪过程中，红巨星阶段结束，这种恒星位于球状星团的赫罗图上的位置称为“水平支”。像太阳这样一颗恒星，当它的半径减少，表面变得更热、更蓝时，光度将从现在的值的300倍降到50倍。在水平支阶段，太阳系内的温度将下降，只有红巨星阶段结束时温度的60%。

红巨星是进入老年期的恒星。当主序星的氢消耗得差不多时，恒星中心会积累很多核聚变产生的氦，这时剩余的氢会剧烈反应并产生大量的热，导致恒星不断变大。恒星变大后表面温度会降低，看起来呈红色，所以被称为红巨星。恒星中心区的氢消耗尽时，中心区域将形成一个氦中心核。由于中心区域核反应停止，由氢核聚变所能提供的辐射压力将无法与恒星自身的引力相抗衡，因此核心部分开始引力收缩，而核外的燃烧层是使整个恒星的半径增大，恒星表面温度降低，成为一个光度很大的红巨星。在赫罗图上，恒星将离开主星序，向右上方移动，到达赫罗图的红巨星区域。

恒星中心氦区的出现标志着恒星进入老年区，宣告着恒星开始走向衰亡。当中心氦区收缩到使其温度上升到108K以上时，氦核将发生氦闪。这时，三个氦核有可能形成一个碳核，它将产生新的辐射压力，使中心区暂时停止收缩而处于一个相对稳定的时期。但恒星内积累的氦原料远少于原来的氢燃料，而其反应过程又在加速，因此，这个相对稳定期仅可维持几百万年到十亿年。恒星在赫罗图上也缓慢地向左下方移动。这时恒星处于一种不稳定的脉动状态。

核能源进一步枯竭之后，红巨星将抛出一些气体，在周围形成云状物质，简称“行星云状物”。这个阶段，红巨星的中心部分将塌缩，形成小而高密、高温的白矮星。白矮星温度高，呈白色，体积小，因而亮度小。白矮星的内部不再有物质进行核聚变反应，因此缺少核聚变产生的热来抵抗引力坍缩；核心不断收缩形成极端高密度的简并气体。这些简并气体依靠电子简并压力来支撑。电子简并压与白矮星强大的重力维持者平衡，来保持白矮星的稳定。

太阳核心区在引力作用下的塌缩和核心区临近壳层的氢核聚变，产生的高温高压是太阳外部壳层剧烈膨胀，从而使太阳变成一颗体积巨大，表面温度却因剧烈膨胀而下降到2600K左右、颜色偏红的红巨星。太阳在红巨星阶段，将吞噬水星和金星，强劲的太阳风将带走大量的太阳物质，使之失去大约30%的质量。因此，太阳对地球的引力将减弱30%左右，从而使地球公转轨道将比现在远离太阳。氢的耗尽，太阳核心区主要成分将变成氦，随着氢壳层的不断燃烧，越来越多新生成的氦将加入到塌缩的氦核心上。当氦核心的质量达到太阳总质量的45%以上，温度升高到一亿度以上，还将发生氦闪，这是太阳的最后一个燃烧阶段。氦燃烧对温度敏感，核心温度有2%变化时，也会导致光度的加倍或减半。为此，太阳的光度和体积将会频繁的脉动，整个氦燃烧阶段只有几千万年。