Mặt Trời hôm nay đã đạt được khoảng nữa phần ổn định nhất trong giai đoạn tồn tại của nó. Nó không thay đổi đáng kể trong vài tỷ năm và có thể kéo dài hơn nữa. Tuy nhiên sau khi phản ứng tổng hợp hydro trong lõi của nó đã dừng lại, Mặt trời sẽ trải qua những thay đổi nghiêm trọng cả trong lẫn ngoài.[5][8]
5.1. Quá trình hình thành Mặt Trời.
Mặt Trời được hình thành cách đây khoảng 4,57 tỉ năm từ sự sụp đổ một phần của một đám mây phân tử khổng lồ thành phần chủ yếu là hydro và heli từ đó cho ra đời những ngôi sao khác nhau. Tuổi của các sao được xác định thông qua các mô hình máy tính của sự kiện tiến hóa sao và niên đại học phóng xạ hạt nhân vào khoảng 4,57 tỉ năm. Trong khi phương pháp định tuổi bằng đồng vị phóng xạ của các vật liệu cổ nhất từ Hệ Mặt Trời vào khoảng 4,567 tỉ năm.[5][8]
Các nghiên cứu về thiên thạch cổ đại tiết lộ dấu vết của các hạt nhân. Chẳng hạn như sắt-60 được hình thành chỉ trong vụ nổ sao ngắn ngủi. Điều này cho thấy rằng một hoặc nhiều sao tân tinh phải xảy ra gần vị trí mà Mặt Trời hình thành. Một sóng siêu kích từ, một siêu tân tinh có thể đã kích hoạt sự hình thành của Mặt Trời bằng cách nén khí trong các đám mây phân tử và gây ra một số vụ nổ dưới trọng lực của chính nó. Và Mặt Trời là một trong những mãnh của vụ nổ đó, nó cũng bắt đầu quay, do để bảo toàn động lượng và nóng lên với áp lực ngày càng tăng. Phần lớn khối lượng tập trung ở trung tâm, trong khi các phần còn lại phăng ra tạo thành một đĩa và trở thành các hành tinh và các cơ quan hệ thống năng lượng Mặt Trời khác. Trọng lực và áp lực trong lõi của các đám mây tạo ra rất nhiều nhiệt, cuối cùng gây ra phản ứng tổng hợp hạt nhân. Do đó, Mặt Trời được sinh ra.[5][8]
5.2. Giai đoạn chính của Mặt Trời.
Mặt Trời hiện đã tồn tại nửa vòng đời của nó theo tiến hóa của các dãy sao chính, trong khi các phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi của nó chuyển hydro thành heli. Mỗi giây có hơn 4 triệu tấn vật chất trong lõi của Mặt Trời được chuyển thành năng lượng, tạo ra neutrino và các dạng bức xạ năng lượng Mặt Trời. Với tốc độ này cho đến nay, Mặt Trời đã chuyển đổi khoảng 100 lần khối lượng vật chất Trái Đất thành năng lượng. Mặt Trời sẽ mất tổng cộng khoảng 10 tỷ năm để kết thúc sự tồn tại của nó trước khi trở thành sao lùn trắng.[5][8]
5.3. Khi nguồn hydro trong lõi cạn kiệt.
Mặt Trời không có khối lượng đủ lớn để kết thúc vòng đời bằng một vụ nổ tung như siêu tân tinh. Ngược lại, trong vòng 4-5 tỷ năm tới nó sẽ đi tới trạng thái sao khổng lồ đỏ của mình, trạng thái này sẽ diễn ra khi nguồn hyđrô trong lõi cạn kiệt. Sau đó nó bắt đầu phun trào heli và nhiệt độ phần lõi sẽ tăng lên đến 10 triệu độ K và sẽ tạo ra cacbon để trở thành gần như là sao khổng lồ. Các phản ứng nhiệt hạch sẽ sử dụng heli làm nguyên liệu tổng hợp nên các nguyên tố nặng hơn heli, làm cho lớp ngoài cùng của Mặt Trời sẽ giãn nở, đạt đến vị trí bên ngoài quỹ đạo Trái Đất hiện tại, 1AU (1,5.1011
m), gấp 250 lần bán kính hiện tại của Mặt Trời. Tuy nhiên, theo thời gian, khi đạt tới gần một sao khổng lồ đỏ, Mặt Trời sẽ mất đi khoảng 30% khối lượng hiện tại do gió Sao, vì thế các quỹ đạo của các hành tinh sẽ dần chuyển động ra xa. Nếu như thế sẽ làm quỹ đạo Trái Đất dịch ra xa hơn về phía bên ngoài, ngăn không cho nó bị nhấn chìm, nhưng các nghiên cứu mới cho thấy rằng Trái Đất sẽ bị Mặt Trời nuốt chửng do các tương tác thủy triều.[5][8]
5.4. Số phận của Trái Đất
Về lâu dài, nước trên Trái Đất và hầu hết không khí của nó cuối cùng sẽ thoát ra không gian. Trong suốt cuộc đời của mình trong dãy chính , Mặt Trời đang trở nên sáng hơn (khoảng 10% mỗi năm 1 tỷ USD) và nhiệt độ bề mặt của nó đang dần tăng lên. Mặt Trời đã từng là mờ nhạt trong quá khứ đầu. Sự gia tăng nhiệt độ năng lượng Mặt Trời là như vậy mà trong khoảng một tỷ năm bầu khí quyển của Trái Đất sẽ không còn đủ lạnh để đóng băng hơi nước ở độ cao cao. Những phân tử nước sau đó sẽ có thể đạt đến đỉnh của bầu khí quyển, mà sẽ dẫn đến nước của Trái Đất thoát vào không gian, làm cho hành tinh không thích hợp cho tất cả cuộc sống trên mặt đất được biết đến. Trái Đất có thể sẽ không tồn tại quá trình chuyển đổi của Mặt Trời thành một người khổng lồ màu đỏ. Tại nơi lớn nhất của nó, Mặt Trời sẽ có bán kính tối đa bên ngoài quỹ đạo hiện tại của Trái Đất, 1 AU (1,5 × 10 11 m ), 250 lần bán kính hiện tại của Mặt Trời. Vào lúc Mặt Trời đã bước vào khổng lồ đỏ tiệm cận, quỹ đạo của các hành tinh sẽ trôi dạt ra ngoài do mất khoảng 30% khối lượng hiện tại của Mặt Trời. Đa phần khối lượng này sẽ bị mất khi tăng gió Mặt Trời. Ngoài ra, khả năng tăng tốc thủy triều sẽ giúp thúc đẩy Trái Đất đến một quỹ đạo cao hơn. Nếu đó chỉ cho điều này, Trái Đất có thể sẽ ở lại bên ngoài Mặt Trời.[5][8]
Sau giai đoạn đỏ khổng lồ, các xung nhiệt khổng lồ sẽ làm cho Mặt Trời phun ra các lớp bên ngoài của nó để tạo ra tinh vân. Mặt Trời sau đó sẽ trở thành sao lùn trắng, nguội dần đi vĩnh viễn. Quá trình tiến hóa sao này là rất điển hình đối với những sao có khối lượng thấp đến trung bình.[5][8]