Proton-proton-kjeden, fusjonsprosess hvor protoner gjennom flere reaksjonstrinn omdannes og slår seg sammen til heliumkjerner (alfa-partikler), først beskrevet av H. A. Bethe og C. L. Critchfield i 1938 for å forklare energifrigjøring i Solen. I prosessen dannes først deuterium under frigjøring av positroner, deretter heliumisotopen 3He og til slutt vanlig helium 4He. Proton-proton-kjeden spiller en stor rolle ved universets utvikling. Det er den dominerende prosessen i Solen og andre stjerner med tilsvarende temperatur.