Nukleosintese, of kernsintese, is die proses waardeur nuwe, swaarder elemente gevorm word uit ligter elemente. Die term "sintese" kom uit Grieks en beteken "samevoeging". Die heel eerste vorm van nukleosintese het tydens die vroeë fases van die heelal voorgekom toe kerns gevorm is wat swaarder is as die heel ligste isotoop van waterstof (waterstof-1, 1H, met ’n enkele proton as kern). Baie sterrekundiges glo dit het plaasgevind van 10 sekondes tot 20 minute ná die Oerknal, en was verantwoordelik vir die vorming van die meeste helium in die heelal as die isotoop helium-4 (4He), asook klein hoeveelhede van die waterstofisotoop deuterium (2H of D), die heliumisotoop helium-3 (3He) en baie klein hoeveelhede van die litiumisotoop litium-7 (7Li). Benewens dié stabiele kerns is twee onstabiele, of radioaktiewe, isotope gevorm: die swaar waterstofisotoop tritium (3H of T); en die berilliumisotoop berillium-7 (7Be). Hierdie onstabiele isotope het egter later verval tot 3He en 7Li, soos hierbo.