Η καύση νέον είναι μια πυρηνική αντίδραση που συμβαίνει στον πυρήνα των αστεριών μεγάλης μάζας (8 ηλιακές μάζες ή μεγαλύτερες) κοντά στο τέλος της ζωής τους. Μετατρέπει το νέον σε άτομα οξυγόνου και μαγνησίου, απελευθερώνοντας φως και θερμότητα στη διαδικασία. Η καύση νέον είναι τόσο γρήγορη που λαμβάνει χώρα μόνο κατά τη διάρκεια μερικών ετών, ένα κλείσιμο του ματιού στην αστροφυσική, όπου οι χρονικές κλίμακες συνήθως μετρώνται σε εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια χρόνια. Η διαδικασία καύσης νέον συμβαίνει μετά την καύση άνθρακα και πριν από την καύση οξυγόνου.
Για το μεγαλύτερο μέρος της διάρκειας ζωής ενός αστεριού, θα καίει αργά υδρογόνο στον πυρήνα του, συντήκοντας τους πυρήνες του υδρογόνου σε πυρήνες ηλίου, αυξάνοντας αργά το ποσοστό ηλίου στον πυρήνα του. Εάν το αστέρι είναι αρκετά μεγάλο, θα αρχίσει να συγχωνεύει ήλιο μέσω της διαδικασίας του τριπλού άλφα, αφήνοντας την κύρια ακολουθία και γίνεται ένα γιγάντιο αστέρι. Εάν το αστέρι έχει ακόμη μεγαλύτερη μάζα, θα αρχίσει να συντήκει ήλιο σε άνθρακα, μια διαδικασία που διαρκεί μόνο περίπου 1000 χρόνια.
Αυτό που συμβαίνει στη συνέχεια διαχωρίζει τα πραγματικά τεράστια αστέρια από τα μικρότερα. Εάν ένα αστέρι έχει λιγότερες από περίπου 8 ηλιακές μάζες, εκτοξεύει το μεγαλύτερο μέρος του περιβλήματος του μέσω του ηλιακού ανέμου και αφήνει πίσω του έναν λευκό νάνο οξυγόνου/νέον/μαγνήσιου. Εάν έχει περισσότερο, ο πυρήνας συμπυκνώνεται σε μέγεθος, θερμαίνεται και αρχίζει να καίγεται νέον. Η καύση νέον απαιτεί θερμοκρασίες στην περιοχή 1.2×109 K και πιέσεις γύρω στα 4×109 kg/m3. Πρόκειται για περίπου τέσσερα εκατομμύρια μετρικούς τόνους ανά τετραγωνικό μέτρο.
Πάνω από τον πυρήνα καύσης νέον, η καύση άνθρακα, η καύση ηλίου και η καύση υδρογόνου συνεχίζονται σε κελύφη που βρίσκονται σε προοδευτικά μεγαλύτερη απόσταση από τον πυρήνα. Η καύση νέον βασίζεται ουσιαστικά στη φωτοδιάσπαση — τη διαδικασία κατά την οποία δημιουργούνται ακτίνες γάμμα ακραίας ενέργειας και προσκρούουν τόσο δυνατά στους ατομικούς πυρήνες που καταρρίπτουν πρωτόνια και νετρόνια ή ακόμη και σπάζουν τον πυρήνα στο μισό. Ο πυρήνας ενός ετοιμοθάνατου αστεριού, η φωτοδιάσπαση χτυπά τα σωματίδια άλφα (πυρήνες ηλίου) από τους πυρήνες του νέου, παράγοντας οξυγόνο και σωματίδια άλφα ως υποπροϊόντα. Τα ενεργητικά σωματίδια άλφα στη συνέχεια συντήκονται με πυρήνες νέον για να δημιουργήσουν μαγνήσιο.
Με την πάροδο του χρόνου, το αστέρι εξαντλεί το νέον του και ο πυρήνας συμπυκνώνεται ξανά, οπότε αρχίζει η καύση οξυγόνου. Εάν το αστέρι συνεχίζει να καίει όλο και βαρύτερους πυρήνες, τελικά φτάνει σε σίδηρο, ο οποίος δεν μπορεί να αναφλεγεί με βιώσιμο τρόπο και λαμβάνει χώρα η κατάρρευση του πυρήνα, ακολουθούμενη από ένα σουπερνόβα.