Universet begyndte med brint og helium, plus spor af lithium. Alt andet blev dannet i stjerner. Stellar nukleosyntese er den proces, hvorved stjerner danner tungere grundstoffer gennem kernefusion. Det er grunden til, at kulstof, ilt, jern og guld overhovedet eksisterer.

Processen sker i etaper. Hovedseriestjerner smelter brint sammen til helium. Når kernens brint er opbrugt, trækker stjernen sig sammen og opvarmes, og heliumfusion begynder, hvilket producerer kulstof og ilt. Massive stjerner fortsætter med at smelte tungere grundstoffer sammen i skaller omkring kernen. Hvert trin er kortere end det forrige. Jern er slutningen på processen. Sammensmeltning af jern forbruger energi i stedet for at frigive den, så kernen kollapser.

Kollapset udløser en supernova, og eksplosionen skaber grundstoffer, der er tungere end jern, gennem hurtig neutronindfangning. Disse grundstoffer spredes ud i rummet, hvor de blandes med interstellar gas og bliver en del af nye stjerner og planeter. Guldet i en vielsesring blev dannet i en supernova eller en neutronstjernefusion. Jernet i dit blod blev dannet i en døende stjerne.

Stellar nukleosyntese forbinder stjerners livscyklus med universets sammensætning. Uden den ville universet bestå af brint og helium, og intet andet.