Da die freiwerdende Energie durch Deuteriumbrennen langsam abnimmt, tritt wieder Kontraktion auf. Allerdings kommt es nicht zu einem Gravitationskollaps, da der Druck im Inneren des Stern diesen verhindert. Die Dichte und die Temperatur des Sterns nehmen unter der ständigen Wirkung der Massenanziehung der Gasatome immer größer. Wenn eine Temperatur von
erreicht wird und das Wasserstoffbrennen zu Helium einsetzt, gilt der Stern als Hauptreihenstern. Seinen Namen erhielt er durch seine Position im HRD. Seine Energie entsteht durch den Proton – Proton – Prozess und den Bethe – Weizsäcker – Zyklus. Der hierbei erzeugte innere Druck reicht aus, um der Kontraktion ein vorläufiges Ende zu bereiten, so dass sich der Hauptreihenstern in einem Gleichgewichtszustand befindet.
2.2.3.1 Bethe-Weizsäcker-Zyklus
2.2.3.2 Proton-Proton-Prozess