Même si le volume du cœur n'est que de 1,6% du volume total du Soleil, la moitié de sa masse s'y trouve. La température varie de 7 MK à 15 MK alors que la densité passe de 20 à 150 au centre.
Selon le modèle théorique du Soleil, la composition chimique du cœur est de 35% en hydrogène, 63% d'hélium et 2% d'éléments lourds (carbone, azote, oxygène et silicium). Puisque la composition de la nébuleuse qui a vu naître le Soleil était de 70% d'hydrogène, on estime donc que le Soleil a consommé la moitié de son carburant. Lorsque tout l'hydrogène du cœur aura fusionné, dans quelque 5 milliards d'années, le Soleil se transformera en géante rouge (module 17).