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，一群哥本哈根大学的天文学家宣布首次在遥远恆星系统中发现糖分子乙醇醛。该种分子发现于距离地球约400光年的原恆星联星系统IRAS 16293-2422。