Une fusion nucléaire (3 4He → 12C + γ + 7 MeV) par laquelle l'hélium se transforme en carbone. Le processus est dominant en géants rouges. A une température d'environ 2 x 108 K et une densité de 105 g cm-3, après que l'hydrogène du noyau se soit épuisé, trois particules α peuvent fusionner pour former un nucléide de carbone 12 excité se désintégrant, à l'occasion, en nucléide 12 stable. Le processus global peut être examiné comme un équilibre entre les trois noyaux d'hélium et du 12C* excité, avec d'irréversibles et occasionnelles fuites, hors de l'équilibre fondamental, du carbone 12. La capture supplémentaire de particules α par les nucléides 12 produit de l'oxygène 16 et du néon 20. (également appelé "processus triple-α").