Nucleosynthesis, produktion i en kosmisk skala af alle arter af kemiske elementer fra måske en eller to enkle typer atomkerner, en proces, der indebærer storskala atomreaktioner inklusive de, der er i gang i solen og andre stjerner. Kemiske elementer adskiller sig fra hinanden på grundlag af antallet af protoner (grundlæggende partikler, der bærer en positiv ladning) i atomkernerne i hver. Arter af det samme element eller isotoper adskiller sig desuden fra hinanden i masse eller på grundlag af antallet af neutroner (neutrale grundlæggende partikler) i deres kerner. Nukleare arter kan omdannes til andre nukleare arter ved reaktioner, der tilføjer eller fjerner protoner eller neutroner eller begge dele.
kosmologi: Primordial nucleosynthesis
I henhold til de overvejelser, der er skitseret ovenfor, på et tidspunkt t mindre end 10-4 sekunder, skabelsen af stof-antimaterie
Mange af de kemiske elementer op til jern (atomnummer 26) og deres nuværende kosmiske forekomster kan skyldes successive nukleære fusionsreaktioner, der begynder med brint og måske noget oprindeligt helium. Ved gentagen nukleær fusion amalgamerer fire hydrogenskerner ind i en heliumkerne. Heliumkerner kan igen opbygges til kulstof (tre heliumkerner), ilt (fire heliumkerner) og andre tungere elementer.
Elementer, der er tungere end jern, og nogle isotoper af lettere elementer kan tages højde for ved indfangning af successive neutroner. Indfangningen af et neutron øger massen af en kerne; efterfølgende radioaktivt beta-henfald omdanner en neutron til en proton (med udkast af et elektron og en antineutrino), hvilket efterlader massen praktisk talt uændret. Stigningen i antallet af protoner bygger kernen til et højere atomantal.
