تنبع طاقة النجوم من تفاعلات الاندماج النووي التي تحدث في نواتها، حيث تندمج أنوية الهيدروجين لتكوين الهيليوم مطلقة كميات هائلة من الطاقة. وتختلف هذه العملية عن الانشطار النووي المستخدم في بعض المفاعلات والأسلحة النووية، لكنها تعتمد أيضًا على تفاعلات نووية.
تخليق العناصر عملية تكوّن العناصر الكيميائية داخل النجوم عبر الاندماج النووي والالتقاط النيوتروني. تبدأ النجوم بدمج الهيدروجين لتكوين الهيليوم، ثم يؤدي ارتفاع الحرارة والضغط في مراكزها إلى تفاعلات تنتج الكربون والأكسجين وعناصر أثقل. في النجوم الكبيرة تستمر المراحل حتى تتكون عناصر مستقرة مثل الحديد، ثم يؤدي انهيار النجم وانفجاره كمستعر أعظم إلى ظروف تسمح بتكوين العناصر الثقيلة مثل الذهب واليورانيوم. تفسر هذه العملية وجود معظم العناصر في الكون والأرض.
