Energia gwiazdy wytwarzana jest w reakcjach syntezy jądrowej, w których wodór zamienia się w hel. Wyzwalają one olbrzymią ilość energii, a np. nasze Słońce tylko w ciągu jednej sekundy przetwarza aż 600 mln ton wodoru na 400 mln ton helu! Ale kiedyś musi się wyczerpać zapas wodoru i zabraknąć paliwa do dalszej produkcji energii. Wtedy gwiazda kończy swoje „życie”. Na Słońcu wodór wyczerpie się dopiero za 5 mld lat, dlatego w wyobrażalnej perspektywie nie mamy powodów do zmartwień.
Na zachodnim niebie w konstelacji Wolarza obserwujemy teraz jasną czerwoną gwiazdę Arktur, któremu skończyło się paliwo i który właśnie umiera. Arktur był kiedyś bardzo podobny do Słońca, dlatego patrząc na niego, możemy sobie wyobrazić koniec Układu Słonecznego za 5 mld lat. Słońce będzie wówczas 3 razy większe niż dzisiaj, a jego zewnętrzne warstwy dosięgną orbity planety Wenus. Olbrzymie czerwone Słońce będzie świecić tak jasno, że na Ziemi zagotują się i wyparują oceany, a skały zamienią się w roztopioną lawę.
Życie i sposób umierania gwiazdy zależą od jej rozmiarów. Gwiazdy średniej wielkości (jak Słońce i Arktur) żyją dłużej niż gwiazdy wielkie, ponieważ wolniej zużywają paliwo. Gdy wodór będzie na wyczerpaniu, gwiazda traci źródło energii. Helowy rdzeń zaczyna się kurczyć pod wpływem siły grawitacji, wzrastają: temperatura, tempo reakcji termojądrowych i jasność gwiazdy. Resztkowa synteza wodoru w hel przesuwa się ku powierzchni, a gwiazda rozszerza się do gigantycznych rozmiarów. Ponieważ poza rdzeniem gęstość gwiazdy jest coraz mniejsza, obniża się temperatura jej powierzchni i gwiazda świeci teraz na czerwono jako tzw. czerwony olbrzym.
Gdy już całkowicie zabraknie wodoru, grawitacyjne kurczenie się rdzenia helowego doprowadzi do wzrostu temperatury aż do 100 mln stopni Celsjusza. Hel zamieni się w węgiel, a rdzeń helowy powiększy się i stanie się gorętszy. Taki wybuchowy „zapłon” reakcji syntezy helu w węgiel nazywamy rozbłyskiem helowym. Gwiazda odrzuca część swej masy, a zewnętrzna otoczka wodorowa, wzbogacona cięższymi pierwiastkami, ulatuje hen w przestrzeń kosmiczną. Głębsze warstwy są wyrzucane w postaci rozszerzającej się warstwy gazu, zwanej mgławicą planetarną. Typowa mgławica posiada szerokość 1 roku świetlnego i rozszerza się z prędkością 20-30 km/s. Odkryto już ponad tysiąc mgławic planetarnych, a najbardziej znaną jest mgławica Pierścień w Lutni.
Teraz gwiazda posiada jedynie rdzeń węglowy otoczony warstwą palącego się helu. Ponieważ wyczerpane zostało paliwo jądrowe, nic nie jest już w stanie przeciwstawić się potężnemu ciążeniu grawitacyjnemu. Gwiazda kurczy się tak bardzo, że znów gwałtownie rośnie temperatura, a atomy pozbawione zostają elektronów. Jest to faza tzw. białego karła, zbudowanego głównie z elektronów i jąder atomowych ściśniętych bardziej niż atomy. Są one stłoczone do tego stopnia, że tworzą krańcowo gęsty rodzaj materii. Np. białe karły o masie Słońca mają rozmiary podobne do Ziemi. Filiżanka z materią białego karła ważyłaby na Ziemi 100 ton, a człowiek na powierzchni białego karła byłby aż 350 tys. razy cięższy niż na Ziemi! Białe karły są tak małe, że nawet te najgorętsze świecą bardzo słabo i trudno je znaleźć na niebie. Dopiero od niedawna wiemy, że np. Syriuszowi, najjaśniejszej gwieździe naszego nieba, towarzyszy biały karzeł Syriusz-B, pozostałość po umarłej kiedyś gwieździe.
Stopniowo biały karzeł oziębia się, wypromieniowując w przestrzeń resztkę swojej energii. W końcu zamieni się w ciemną kulę popiołu, nazywaną czarnym karłem, i wyląduje na kosmicznym cmentarzysku. Taki będzie koniec naszego Słońca, a wcześniej świecącego pięknie Arktura.