Es el proceso mediante el cual se forman nuevos elementos químicos a partir de reacciones atómicas. La nucleosíntesis se lleva a cabo en el interior de las estrellas y durante las explosiones de supernovas. Lentamente el hidrógeno y el helio se convierten en átomos más pesados.
La expresión "Nucleosíntesis primordial" se refiere a la nucleosíntesis de los elementos durante los primeros minutos que siguieron a la Gran Explosión.
Todo lo que vemos en el Universo, incluidos nuestros cuerpos, está formado de átomos cuyos núcleos contienen el llamado material bariónico: protones y neutrones, partículas primordiales producidas en el Big Bang, la gran explosión que dio origen al Universo. En los primeros tres minutos aproximadamente, alrededor de una cuarta parte del material bariónico primordial se convirtió en núcleos de helio, compuestos cada uno por dos protones y dos neutrones.
Menos del 1% del material bariónico primordial se convirtió mediante nucleosíntesis en pequeñas cantidades de otros elementos ligeros, en particular deuterio y litio. Esta mezcla constituyó la materia prima a partir de la cual se formaron las primeras estrellas.
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