氖燃烧过程是大质量恒星（至少8MSun）内进行的核融合反应，因为氖燃烧需要高温和高密度（大约1.2×109 K和4×109公斤/米3）
在如此的高温下，光致蜕变成为很重要的作用，有一些氖核子会分解，释放出α粒子：
20Ne + γ → 16O + 4He
这些α粒子可以被回收产生镁-24
20Ne + 4He → 24Mg + γ
或者，二选一的
20Ne + n → 21Ne + γ
21Ne + 4He → 24Mg + n
此处，在第一阶段消耗的中子，在第二阶段又再重生了。
在碳燃烧之后进行的氖燃烧会将核心所有的碳都耗尽，产生氧/氖/镁的核心。核心冷却会造成重力的再压缩，使密度增加和温度上升达到氖燃烧的燃点。
当氖燃烧时，氖会被耗尽使核心只有氧和镁堆积着。在氖被耗尽的数年之后，核心已趋于平静和，重力也再度挤压核心，使密度和温度上升直到氧融合被启动。
氖是稀有气体，也是非常不活泼的气体，在空气里是不能燃烧的！
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