星际和行星际的稀疏空间造成了一些不寻常的化学反应，因为对称性禁阻反应在前述空间中除了最长时间尺度以外是无法发生的。因此，某些在地球上不能稳定存在的分子和分子离子在太空中有相当高的含量，例如H。天文化学和天体物理学、原子核物理学在判定恆星内发生的核反应、恆星演化的过程和判定恆星的「世代」上是相互交叉的部分。事实上，恆星中核反应会自然产生化学元素。当恆星的「世代」越晚，较晚形成的重元素在恆星内部含量越高。第一代恆星以氢作为核反应燃料，并产生氦。氢是宇宙中含量最高的元素，并且是核熔合产生其他元素的基本架构，而它的