恒星内部的核聚变反应生成铁之后，铁并不会停止核聚变反应。事实上，铁还会进一步进行核聚变反应生成镍，它才是恒星内部通过核聚变反应所合成的最后一种元素。对于质量比太阳高8倍的大质量恒星，在核心的氢耗尽之后，堆积在核心的氦会进一步发生核聚变反应，不断形成更重的元素——碳、氧、氖、镁、硅等重元素，这些反应都有氦参与其中，所以又叫氦核作用。
经过一系列反应之后，铁元素生成了。接下来铁还会通过俘获中子以及贝塔衰变，合成更重的钴和镍。
不过，这个反应持续不了多长时间，这与铁的比结合能有关。
可以看到，铁的比结合能最高，这意味着铁核聚变反应是一种吸热反应，而不是像之前那些更轻元素的放热反应。由于恒星自身会产生巨大的重力，始终存在向内坍缩的趋势，为了维持结构稳定，核心必须通过核聚变反应产生足够强的辐射压来对抗重力。然而，铁的核聚变反应会消耗能量，这就会造成恒星的核心失衡。因此，铁的核聚变反应持续时间很短，随后很快就会因为核心的引力坍缩而发生超新星爆发。
在超新星爆发过程中，将会释放出大量的中子。通过快中子俘获过程（R-过程）以及慢中子俘获过程（S-过程），铁原子核将大量合成重元素，一直到铀和钚元素。
另一方面，去年发现的双中子星合并事件表明，宇宙中比铁更重的元素，比如银、铂和金，可能大部分都是来自双中子星的合并过程。
恒星内部的核反应能够稳定的进行条件是内部处于高温高压的状态，原子核之间才能够克服，因为彼此的正电荷形成的强大的势垒，撞到一起结合成新的重核，在这个反应过程中，释放出热量，维持高温（同时也对外发光，所以我们才能看到这些恒星。）我们看到的恒星（包括我们的太阳）之所以能够稳定的存在，有强大的引力把那么大质量的物质束缚在一起，引力的作用是向内的，也就是朝向恒星中心的。恒星核反应形成的高温高压，形成的强大的压力能够抵抗住恒星向内压的趋势。引力和压力之间的平衡，才能让核反应稳定进行，逐次形成越来越重的原子核。
在内部反应生成铁之后，放热反应的核合成过程就结束了。要形成更重的原子核，反应过程中就会吸收热量。所以在这个时候内部无法提供强热量维持恒星内部的高温高压。于是在仍然存在的引力作用下，巨大的恒星就坍缩了，庞大的质量迅速向内部猛烈挤压，于是恒星开始了死亡的过程。。在这个猛烈过程里，核心处由于受到猛烈的挤压，形成了更重的物质，同时物质也发生了猛烈的反弹，从而把大量的已经形成的重原子核抛洒到太空中去，这个爆炸过程就是我们看到的超新星爆发。
也就是说，我们要理解恒星里的核反应过程，要同时理解它的力学平衡状态。核反应过程持续进行，就是恒星得以稳定存在的原因。一旦合法，因为无法持续，恒星（作为主序星）的寿命也就结束了。
当然，在核反应稳定的进行过程中，所形成的所有的重元素，仍然是累积在恒星内部的。只有在恒星死亡过程中，通过猛烈的爆发，才能把这些重元素抛洒到太空的星云中去，也就是增加宇宙星云里的重元素成分。这些成分形成了新的恒星，行星，甚至我们自己。
所以从重元素成分的分析，我们可以知道，太阳应该是第二代甚至第三代恒星。我们之所以能够存在于地球上，说明我们和地球都是恒星燃烧爆炸之后的产物。在很久很久很久很久以前，我们都曾经聚集在某一颗恒星的中心。
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