Het universum begon met waterstof en helium, plus een spoor van lithium. Al het andere is ontstaan ​​in sterren. Stellaire nucleosynthese is het proces waarbij sterren zwaardere elementen vormen door middel van kernfusie. Het is de reden waarom koolstof, zuurstof, ijzer en goud überhaupt bestaan.

Het proces verloopt in fasen. Hoofdreekssterren fuseren waterstof tot helium. Wanneer de waterstof in de kern is opgebruikt, krimpt de ster en warmt op, waarna de heliumfusie begint en koolstof en zuurstof ontstaan. Massieve sterren gaan door met het fuseren van zwaardere elementen in schillen rond de kern. Elke fase is korter dan de vorige. IJzer is het laatste element in dit proces. Het fuseren van ijzer verbruikt energie in plaats van dat het energie vrijgeeft, waardoor de kern instort.

De ineenstorting veroorzaakt een supernova, en de explosie smeedt elementen zwaarder dan ijzer door snelle neutronenvangst. Deze elementen worden de ruimte in geslingerd, waar ze zich mengen met interstellair gas en deel gaan uitmaken van nieuwe sterren en planeten. Het goud in een trouwring is ontstaan ​​in een supernova of een fusie van neutronensterren. Het ijzer in je bloed is ontstaan ​​in een stervende ster.

Stellaire nucleosynthese verbindt de levenscyclus van sterren met de samenstelling van het universum. Zonder dit proces zou het universum uitsluitend uit waterstof en helium bestaan.