A csillagok magjában energiatermelés zajlik. Jelöljük az egységnyi tömeg által időegységenként termelt energiát -nal. Ekkor egy magot övező vékony, r sugarú, dr vastagságú gömbhéjban időegységenként keletkező energia . Ebből egyszerűen megkapható a luminozitás helyfüggését megadó differenciálegyenlet a csillag magjára vonatkozóan:
A lokális hőmérséklettől és sűrűségtől való erős függése miatt csak a csillag magjában különbözik 0-tól. Az energiatermelés lehetséges fizikai mechanizmusaival a következő fejezet foglalkozik.