宇宙起源於氫、氦以及微量的鋰。其他一切都是在恆星中形成的。恆星核合成是指恆星透過核融合反應生成更重元素的過程。碳、氧、鐵和金的存在正是源自於此。

這個過程分階段進行。主序星將氫聚變成氦。當核心的氫耗盡時，恆星收縮併升溫，氦聚變開始，產生碳和氧。大質量恆星繼續在核心周圍的殼層中聚變更重的元素。每個階段都比前一個階段更短。鐵是最終的產物。鐵聚變消耗能量而不是釋放能量，因此核心坍縮。

坍縮引發超新星爆發，爆炸透過快速中子俘獲鍛造出比鐵更重的元素。這些元素散佈到太空中，與星際氣體混合，成為新恆星和行星的組成部分。結婚戒指上的黃金是在超新星爆發或中子星合併中形成的。你血液中的鐵則來自一顆垂死的恆星。

恆星核合成將恆星的生命週期與宇宙的組成連結起來。如果沒有它，宇宙將只有氫和氦，除此之外別無其他。