Evren hidrojen ve helyumla, ayrıca eser miktarda lityumla başladı. Geri kalan her şey yıldızlarda üretildi. Yıldız nükleosentezi, yıldızların nükleer füzyon yoluyla daha ağır elementleri oluşturduğu süreçtir. Karbon, oksijen, demir ve altının var olmasının nedeni budur.

Bu süreç aşamalar halinde gerçekleşir. Ana dizi yıldızlar hidrojeni helyuma dönüştürür. Çekirdekteki hidrojen tükendiğinde, yıldız büzülür ve ısınır, ardından helyum füzyonu başlar ve karbon ile oksijen üretilir. Büyük kütleli yıldızlar, çekirdeğin etrafındaki kabuklarda daha ağır elementleri füzyonlamaya devam eder. Her aşama bir öncekinden daha kısadır. Demir, bu sürecin son aşamasıdır. Demir füzyonu enerji açığa çıkarmak yerine enerji tüketir, bu nedenle çekirdek çöker.

Çöküş bir süpernova patlamasını tetikler ve patlama, hızlı nötron yakalama yoluyla demirden daha ağır elementler oluşturur. Bu elementler uzaya dağılır, yıldızlararası gazla karışır ve yeni yıldızların ve gezegenlerin bir parçası haline gelir. Bir alyanstaki altın, bir süpernova veya nötron yıldızı birleşmesinde oluşmuştur. Kanınızdaki demir ise ölen bir yıldızda oluşmuştur.

Yıldız nükleosentezi, yıldızların yaşam döngüsünü evrenin bileşimiyle ilişkilendirir. Bu olmasaydı, evren sadece hidrojen ve helyumdan ibaret olurdu.