La nucléosynthèse est un ensemble de processus physiques conduisant à la synthèse de noyaux atomiques, par fission ou fusion nucléaire.
Il existe plusieurs processus astrophysiques qui seraient responsables de la nucléosynthèse dans l'univers, les précurseurs étant les processus R, processus S et processus P.
Les quatre types de base de nucléosynthèse sont :
Les théories sur la nucléosynthèse sont testées en calculant les abondances des éléments et de leurs isotopes et en comparant avec les mesures effectuées par l'observation.