Das Universum entstand aus Wasserstoff und Helium sowie Spuren von Lithium. Alles andere wurde in Sternen gebildet. Die stellare Nukleosynthese ist der Prozess, durch den Sterne mittels Kernfusion schwerere Elemente erzeugen. Sie ist der Grund, warum Kohlenstoff, Sauerstoff, Eisen und Gold überhaupt existieren.

Der Prozess verläuft in Phasen. Hauptreihensterne fusionieren Wasserstoff zu Helium. Ist der Wasserstoff im Kern aufgebraucht, zieht sich der Stern zusammen, erhitzt sich und die Heliumfusion beginnt, wobei Kohlenstoff und Sauerstoff entstehen. Massereiche Sterne fusionieren weiterhin schwerere Elemente in Schalen um den Kern. Jede Phase ist kürzer als die vorherige. Eisen markiert das Ende dieser Kette. Die Fusion von Eisen verbraucht Energie, anstatt sie freizusetzen, wodurch der Kern kollabiert.

Der Kollaps löst eine Supernova aus, deren Explosion durch den schnellen Einfang von Neutronen Elemente erzeugt, die schwerer als Eisen sind. Diese Elemente werden ins All geschleudert, wo sie sich mit interstellarem Gas vermischen und Bestandteil neuer Sterne und Planeten werden. Das Gold in einem Ehering entstand in einer Supernova oder der Verschmelzung von Neutronensternen. Das Eisen in Ihrem Blut entstand in einem sterbenden Stern.

Die stellare Nukleosynthese verbindet den Lebenszyklus der Sterne mit der Zusammensetzung des Universums. Ohne sie bestünde das Universum nur aus Wasserstoff und Helium.