是“炼金炉”，原料就是氢和氦燃烧的“炉渣”，即碳和氧，冶炼过程在温度升到6x108k时开始。在这个温度上碳再也保不住了，相互猛撞并聚合成氖和镁，一条生产线就此建立，因为每个新的热核反应都释放更多的能量，使温度升得更高，从而使新的转变成为可能。
在109c时，氖核夺得一个氦核而形成镁，在15x109c时氧也开始聚变，产生一系列更重的元素硫、硅和磷，在3x109c时硅开始聚变，并引发几百种核反应，使炉子里的温度越来越高。在再往后的几千种反应的熊熊烈火中，更重也更珍贵的元素被制造出来。这是恒星生命的最后阶段，这些反应的突发性也越来越强，越重的元素燃烧的时间就越短。对于一个质量为25倍太阳质量的“模型”星，碳的燃烧持续600年，氖是1年，氧是6个月，而硅只有1天。
核转变并不能就以这种速率无限制地继续下去，反应的洪流最后都朝着一个元素汇集铁。铁的原子核较特殊，其中的56个质子和中子结合得如此紧密，聚变它们所需要的能量远多于其聚变所释放出的能量。于是铁就成了大质量恒星核心的最后灰烬。恒星由一个已停止热核反应的核心和仍在接连地燃烧的外层组成。恒星只得不断地膨胀其外壳以调节平衡，它会膨胀到一个巨大的尺度，成为红超巨星。
红超巨星是宇宙中最大的恒星。如果把这样一个星放在太阳系中心，它将吞没很多行星，甚至可以吞没木星。红超巨星的内部结构有时被描绘成像一个洋葱头，因为它包含许多在燃烧着不同化学元素的同心层。最轻的元素在温度最低的外层燃烧，而最重的元素在紧贴着那个呆滞铁核的内层燃烧。