Yıldızlar çoğunlukla sadece hidrojen ve helyumdan oluşur, sadece az miktarda daha ağır elementler içerir. Bir yıldız içinde gerçekleşen prensip işlem, hidrojenin helyuma dönüştürülmesidir.
Hidrojenin bir yıldızın çekirdeğindeki helyuma dönüşmesi, elementlerin kendileri, elektronlarının bir kısmı veya tamamı serbestçe hareket eden pozitif yüklü iyonlar çorbası olarak var olur. Bu yıldız nükleer füzyon işlemi, hidrojenin tümü helyum oluşturmak için bir araya gelene kadar milyarlarca yıl devam edebilir. Mevcut hidrojen kullanıldığında, yıldız kırmızı bir dev oluşturmak üzere genişler ve helyum atomlarını karbon atomlarına birleştirmeye başlar. Daha büyük yıldızlarda, yıldız ölürken boşluğa salınan daha küçük elemanlar bir araya getirilerek daha ağır elemanlar oluşturulur. Bir süpernova sırasında, yıldız patladığında uranyum ve altın gibi en ağır öğeler oluşur ve uzaya fırlar.
