丰度为何会随着时间而增长，以及为什么某些元素及其同位素会比其它的元素更丰富。这个理论最初是由弗雷德·霍伊尔在1946年提出，然后在1954年精炼。进一步的发展，特别是对重元素中比铁重的元素经由中子捕获的核合成，在霍伊尔和伯比奇夫妇（杰佛瑞·伯比奇和玛格丽特·伯比奇）、威廉·福勒四人于1957年提出了着名的元素合成理论（即着名的BFH论文），成为天文物理学史上最受人引用的论文之一。恆星演化是因它们的组成（元素的丰度）在生命历程中的改变。首先是氢燃烧（主序星），然后是氦燃烧（红巨星），并逐渐燃烧更重的元素。