Gdy gęstość osiągnie 1013–1014 cząstek na cm³, wówczas temperatura osiąga 100–200 K, warunki te zmniejszają szybkość zapadania, w wyniku tego powstaje układ zwany pierwszym stabilnym jądrem. Orientacyjne parametry jądra, z którego utworzy się gwiazda o masie Słońca, wynoszą: średnica – 5 AU, masa – 5% końcowej masy, a gęstość – 1·10−10 g cm−3.
Przemiany gazowe – załamanie się pierwszej stabilności Związek taki zachodzi do temperatury 2000 K, powyżej tej temperatury rozpoczynają się przemiany materii pochłaniające energię. Ważniejsze z nich to rozpad cząsteczek wodoru na atomy, rozpad atomów wodoru na jon wodorowy i elektron, jonizacja helu. Wszystkie te procesy pochłaniają energię, umożliwiając zwiększenie gęstości, czyli szybsze zapadanie, przy niewielkim wzroście temperatury. Przemiany gazowe wywołują znaczną zmianę własności materii budującej protogwiazdę. W temperaturze powyżej 7000 K główny składnik materii protogwiazdy (wodór) jest plazmą składającą się z jąder atomowych i elektronów. Ośrodek ten jest niemal nieprzeźroczysty dla promieniowania elektromagnetycznego.