El ciclo CNO o ciclo de Bethe-Weizsäcker es uno de los dos procesos de fusión que tienen lugar en las estrellas, en los que se transforma el Hidrógeno en Helio. El otro es la cadena protón-protón predominante en las estrellas enanas como nuestro sol. En las estrellas masivas por el contrario predomina el ciclo CNO propuesto por el científico Hahs Bethe en el año 1938 con la participación de C. F. F. von Weizsäcker.
El ciclo CNO figura en el siguiente esquema: En cada Ciclo se produce la fusión de 4 protones, formándose dos positrones y dos neutrinos, la energía se libera en forma de rayos gamma. Los núcleos de Carbono, Nitrógeno y Oxígeno actúan como catalizadores y se regeneran durante el proceso.
Las reacciones del ciclo CNO son:
| 126C + 11H | → | 137N + γ | +1,95 MeV |
| 137N | → | 136C + e+ + νe | +1,37 MeV |
| 136C + 11H | → | 147N + γ | +7,54 MeV |
| 147N + 11H | → | 158O + γ | +7,35 MeV |
| 158O | → | 157N + e+ + νe | +1,86 MeV |
| 157N + 11H | → | 126C + 42He | +4,96 MeV |
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