Kelvin - Helmholtz-mekanismen forstås som en astronomisk proces, der opstår, når overfladen af en stjerne eller planet afkøles. Afkøling fører til et trykfald, som får planeten eller stjernen til at skrumpe, hvilket igen fører til opvarmning af kernen. Denne mekanisme er mærkbar på Jupiter , Saturn og brune dværge , hvor kernetemperaturen er utilstrækkelig til, at en termonuklear reaktion kan forekomme . Denne mekanisme anslås at tillade Jupiter at udstråle mere energi, end den modtager fra Solen, men dette er muligvis ikke sandt for Saturn [1] .
Mekanismen blev oprindeligt foreslået af Kelvin og Helmholtz i slutningen af det 19. århundrede for at forklare kilden til Solens energi. Ved midten af det 19. århundrede var loven om energibevarelse blevet almindeligt accepteret. En af dens implikationer er, at der skal være en eller anden kilde for, at Solen kan udstråle energi i en længere periode. Da nukleare processer var ukendte på det tidspunkt, blev gravitationssammentrækning den vigtigste kandidat til at forklare denne energi.