I stjernenukleosyntesen som foregår i stjerner frem til de ender som supernovaer, eller på annet vis, omdannes lette grunnstoffer til tyngre grunnstoffer ved fusjon. Desto tyngre stjernen er, desto tyngre grunnstoff kan skapes i dens indre, fortrinnsvis mot slutten av stjernens liv. Denne fusjonen eller «sammensmeltningen» av atomkjerner er en eksoterm reaksjon og leverer energien til lyset og annen elektromagnetisk stråling som stjernen sender ut frem til sluttproduktet er en kjerne med høyst 56 nukleoner, tilsvarende til jern og nikkel. Fusjonen av disse stoffene, samt alle de tyngre grunnstoffene, er endoterme og energi i stedet for å produsere det. Slike prosesser finner derfor svært sjelden sted og finner fortrinnsvis sted i store stjerner mens de fremdeles befinner seg Hertzsprung-Russell-diagrammets hovedserie.