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，而它的原子核内只有一个质子。重力将恆星物质向恆星中心聚集，使恆星中心有极高温和高压，核聚变因此得以进行。过程中原子核的结合产生的较重的元素，例如碳、氧和硅。在许多世代的恆星形成后会产生极重的元素，例如铁和铅。2011年10月，科学家报告称发现在宇宙尘中有复杂的有机物质（带有芳香－脂肪族结构的无定形固体有机化合物），并且这些化合物可能是在天然环境中由恆星快速产生。2012年8月29日，一群哥本哈根大学