氧聚变主要的反应程序如下：

16O + 16O → 28Si + 4He + 9.594 MeV

→ 31P + 1H + 7.678 MeV

→ 31S + n + 1.500 MeV

→ 30Si + 21H + 0.381 MeV

→ 30P + 2D - 2.409 MeV

或二择一：

16O + 16O → 32S + γ

→ 24Mg + 24He

在氖燃烧，惰性的氧镁核心已经在恒星中心形成，当氖燃烧结束后，核心会收缩并持续加热至氧燃烧所需要的温度和密度。大约6个月至1年的时间核心的氧就会耗尽，堆积出有丰富硅含量的核心。

而一旦氧被耗尽，这个核心会因为热度不够而呈现惰性，核心开始降温并触发再次收缩。收缩会使核心的温度上升，直到达到硅燃烧的燃点。

向外，仍有氧燃烧的壳层，再往外是氖的壳层、碳壳、氦壳和氢壳。

氧燃烧过程是发生在大质量恒星内的核聚变反应，使氧成为更重的元素，它需要1.5×109K的高温和1010千克/米^3的高密度才能进行。