วงจรซีเอ็นโอ (อังกฤษ: CNO Cycle) มาจากวงจรปฏิกิริยาคาร์บอน-ไนโตรเจน-ออกซิเจน บางครั้งก็เรียกว่า วงจรเบเทอ-ไวซ์เซกเกอร์ (อังกฤษ: Bethe-Weizsäcker Cycle) คือปฏิกิริยาฟิวชั่นชนิดหนึ่งในจำนวนสองชนิดซึ่งดาวฤกษ์ใช้ในการแปลงไฮโดรเจนไปเป็นฮีเลียม ปฏิกิริยาอีกชนิดหนึ่งคือห่วงโซ่โปรตอน-โปรตอน สิ่งที่วงจรซีเอ็นโอต่างจากห่วงโซ่โปรตอน-โปรตอนคือมันเป็นวงจรเร่งปฏิกิริยา (อังกฤษ: Catalytic Cycle) แบบจำลองทางทฤษฎีแสดงให้เห็นว่าวงจรซีเอ็นโอนั้นเป็นแหล่งกำเนิดหลักของพลังงานในดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่า 1.3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ส่วนห่วงโซ่โปรตอน-โปรตอนนั้นจะมีความสำคัญในดาวฤกษ์ที่มีมวลประมาณเท่ากับดวงอาทิตย์หรือน้อยกว่า ความแตกต่างนี้มีเหตุจากระดับอุณหภูมิที่แตกต่างกัน คือ ในห่วงโซ่โปรตอน-โปรตอน ปฏิกิริยาจะเริ่มต้นที่อุณหภูมิประมาณ 4 x 106 เคลวิน ซึ่งทำให้มันเป็นแรงหลักในดาวฤกษ์ขนาดเล็ก ห่วงโซ่ซีเอ็นโอเริ่มต้นที่อุณหภูมิประมาณ 13 x 106 เคลวิน แต่พลังงานที่ได้ออกมานั้นเพิ่มขึ้นเร็วกว่าการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ ที่ประมาณ 17 x 106 เคลวิน วงจรซีเอ็นโอก็จะเริ่มเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานหลัก[1] ดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิที่แกนกลางประมาณ 15.7 x 106 เคลวิน และมีเพียง 1.7% ของนิวเคลียสฮีเลียมที่เกิดขึ้นในดวงอาทิตย์ที่มีกำเนิดมาจากวงจรซีเอ็นโอผู้เสนอกระบวนการซีเอ็นโอมี 2 คนซึ่งต่างก็ทำงานแยกกัน ได้แก่ คาร์ล ฟอน ไวซ์เซกเกอร์[2] และ ฮานส์ เบเทอ[3] โดยค้นพบในปี ค.ศ. 1938 และ 1939 ตามลำดับ