Według obecnie przyjętych poglądów na tworzenie się gwiazd, jądra chmur molekularnych (regiony o szczególnie dużej gęstości wodoru) stają się grawitacyjnie niestabilne i zaczynają się zapadać. Część energii grawitacyjnej tracona w tym procesie jest wypromieniowywana w postaci promieniowania podczerwonego, reszta energii powoduje zwiększenie temperatury rdzenia. Akrecja, czyli zapadanie się materii do centrum zachodzi częściowo poprzez otaczający protogwiazdę dysk akrecyjny. Gdy gęstość i temperatura są wystarczająco wysokie, następuje inicjacja reakcji syntezy termojądrowej, która z powodu zwiększenia ciśnienia wewnętrznego spowalnia (ale nie zatrzymuje) proces kurczenia się protogwiazdy. Gdy nastąpi wyczerpanie zasobów pierwszego rodzaju paliwa jądrowego, jakim jest deuter, materia pochodząca z chmury kontynuuje opadanie na protogwiazdę. Na tym etapie produkowane są prądy bipolarne (dwubiegunowe). Prawdopodobnie pozwalają one wyeliminować część momentu pędu opadającej materii. W końcu reakcja syntezy termojądrowej z udziałem wodoru osiąga próg samopodtrzymania w jądrze gwiazdy i reszta okrywającej ją materii jest wyrzucana na zewnątrz. Etapy procesu są nieźle poznane dla gwiazd o masie porównywalnej z masą Słońca (lub mniejszej). Dla gwiazd o dużej masie, długość procesu kreacji jest porównywalna do skal czasowych ich ewolucji, zatem sam proces powstawania nie jest zbyt dobrze zdefiniowany.
Obserwacje
Dostęp do kluczowych elementów procesu formowania się gwiazd jest możliwy tylko poprzez obserwacje w zakresie długości fal innych niż optyczne.Struktura chmury molekularnej i efekty protogwiazdy są najlepiej obserwowane w pasmach przejść rotacyjnych CO i innych molekuł. Pasma te mieszczą się w zakresie milimetrowym i jego okolicach. Promieniowanie protogwiazdy i młodych gwiazd może być obserwowane w zakresie podczerwieni; ekstynkcja pochodząca od reszty chmury jest zazwyczaj zbyt duża, by umożliwić nam obserwacje w zakresie widzialnym.
Formowanie się indywidualnych gwiazd może być obserwowane bezpośrednio tylko w obrębie naszej Galaktyki, ale procesy te zostały wykryte również w odległych galaktykach poprzez ich unikalny charakter widma.