ในการศึกษาฟิสิกส์ดาราศาสตร์ กระบวนการเผาไหม้ซิลิกอน (อังกฤษ: Silicon burning) คือขั้นตอนสั้นๆ[1] หลังจากการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นที่เกิดขึ้นในดาวฤกษ์มวลมาก (ขนาดอย่างน้อย 8-11 เท่าของมวลดวงอาทิตย์) เป็นกระบวนการสุดท้ายในวงจรชีวิตดาวฤกษ์ซึ่งใช้เชื้อเพลิงจนหมดแล้ว ทำให้ดาวฤกษ์ยังคงอยู่ในแถบลำดับหลักบนไดอะแกรมของแฮร์ทสชปรุง-รัสเซลล์ไปได้อีกระยะหนึ่ง การเผาไหม้ซิลิกอนเริ่มต้นขึ้นเมื่อเกิดการยุบตัวเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ที่อุณหภูมิแกนกลางประมาณ 2.7–3.5 พันล้านเคลวินขึ้นกับขนาดมวล เมื่อดาวฤกษ์สิ้นสุดช่วงเวลาของกระบวนการเผาไหม้ซิลิกอนแล้ว มันก็จะระเบิดออกกลายไปเป็นซูเปอร์โนวาชนิด II