Først kom hydrogen og helium
Universet ekspanderte og denne utvidelsen førte til at temperaturen i universet gradvis sank. Etter ca. 4 minutter kunne de første atomkjernene dannes. Men fortsatt var temperaturen så høy at atomkjernene ikke kunne holde på elektronene. Atomene kolliderte svært hyppig og i disse kollisjonene rev elektronene seg løs fra kjernene. Universet utvidet seg i ca 300 000 år før temperaturen ble så lav at atomkjernene kunne holde på elektronene. På dette tidspunkt var det dannet nesten bare hydrogen og helium.
Så tyngre grunnstoffer
Tyngre grunnstoffer ble dannet i de påfølgende milliarder av år. Gravitasjonskreftene førte så over tid til at stjerner ble dannet. Dette skjer også i vår tid. Under dannelsen av stjerner stiger temperaturen til mer enn 10 millioner grader og under slike forhold kan fusjon oppstå. Fusjon betyr at mindre atomkjerner omdannes til større. For eksempel kan to hydrogenkjerner omdannes til en heliumkjerne. Store mengder energi frigis under fusjonen og det er denne energien vi ser som stråling fra stjernene. Sola skinner fordi 600 tonn hydrogen hvert sekund omdannes til helium. Heldigvis er det mye hydrogen å ta av og vi tror sola vil skinne i 5 milliarder år til.
Grunnstoffer opp til nummer 26, jern.
Når det ikke er mer hydrogen igjen, synker temperaturen og trykket avtar. Gravitasjonskreftene får da stjernen til å trekke seg sammen før temperaturen i kjernen igjen stiger. Når temperaturen nærmer seg 100 millioner grader antennes helium. Dette fører til at heliumatomer (grunnstoff nummer 2) fusjonerer og danner beryllium (grunnstoff nummer 4) og karbon (grunnstoff nummer 6).
Karbonkjernene kan senere fusjonere videre og danne magnesium (grunnstoff nummer 12) og oksygen (grunnstoff nummer 18). Fusjonsforbrenningen sprer seg utover og stjernen kan bli flere hundre ganger større. Kanskje vil vår sol sluke jorda om 5 milliarder år? Sola blir da en rød kjempestjerne. Den røde kjempen vil etter hvert pulsere (i noen 100 millioner år) og slynge grunnstoffer ut i verdensrommet i utbrudd med noen års mellomrom. Til slutt har den røde kjempen blitt omdannet til en hvit dvergstjerne som hovedsaklig består av karbon og oksygen.
Grunnstoffer med masse opp til og med jern dannes i disse fusjonsprosessene. Høy tetthet og høy temperatur gjør at protoner overvinner den elektriske frastøtningen og danner tyngre atomkjerner. Så lenge massen til de nye kjernene som dannes er mindre en den samlede massen til de fusjonerende kjernene så frigjøres store mengder energi. Fusjonsprosessene fortsetter inntil jern er dannet (grunnstoff nummer 26). Men så stopper fusjonsprosessene - man tjener ikke energi på å fusjonere jernkjerner til enda tyngre atomkjerner. Jern har mest energi per proton. Hvor kommer så de tyngre grunnstoffene fra?