El proceso triple alfa es la cadena de reacciones que en el interior estelar convierte tres núcleos de helio (partículas alfa) en uno de carbono-12. Procede en dos pasos: dos partículas alfa fusionan en un núcleo intermedio de berilio-8 inestable que decae en 10⁻¹⁶ s; antes de decaer, un tercer alfa se une produciendo ¹²C en un estado excitado que rápidamente decae al fundamental, liberando ≈ 7,3 MeV.
La existencia del proceso depende crucialmente de un estado resonante muy específico del ¹²C predicho por Fred Hoyle en 1953 y confirmado experimentalmente poco después. Sin esta "resonancia de Hoyle" el universo carecería prácticamente de carbono, oxígeno y elementos pesados, y no habría química orgánica posible. Es, en este sentido, uno de los pilares de la nucleosíntesis estelar y, por extensión, de la posibilidad de la vida basada en carbono.