Materia odpływa z regionów obłoku o najmniejszej gęstości do obszarów o większej gęstości, zaczynają tworzyć się obszary o zwiększonej gęstości, zwane gęstymi rdzeniami.
Obłok międzygwiazdowy pozostaje w stanie równowagi hydrostatycznej, jak długo energia kinetyczna gazu, który wytwarza nacisk na zewnątrz, jest równoważona przez energię potencjalną grawitacji, która dąży do ściśnięcia obłoku. O równowadze decyduje też turbulencja. Jednakże gdy masa obłoku jest taka, że ciśnienie gazu nie jest wystarczające, aby zrównoważyć ciężar, to obłok zaczyna wykazywać niestabilność, która powoduje zapadanie grawitacyjne. Graniczna masa, poza którą obłok zmierza ku zapadnięciu, nazywa się masą Jeansa. Obłoki nie spełniające kryterium Jeansa mogą ulegać fragmentacji. Parametry obłoku o krytycznej masie wyrażane są przez prędkość dźwięku w ośrodku, zależną od masy cząsteczkowej gazu i temperatury oraz gęstości obłoku , albo wyrażone poprzez gęstość i temperaturę:
gdzie: – stała Boltzmanna, – stała grawitacji.
W początkowej fazie zapadanie gazu jest zbliżone do spadku swobodnego na centralne zagęszczenie, dlatego ten etap powstawania gwiazdy nazywa się fazą swobodnego spadku (free-fall).