Con il processo di
nucleosintesi si intende quel fenomeno fisico alla base della creazione dei nuclei atomici e quindi degli atomi. Si distingue essenzialmente tra due generi distinti di nucleosintesi: quella
primordiale e quella
stellare.
La nucleosintesi primordiale è la responsabile dell'origine degli atomi di idrogeno, elio e litio presenti nell'universo nella forma soprattutto dei loro isotopi più diffusi (elio-3 e -4, deuterio, litio-7). Secondo il modello del
Big Bang nella sua versione attuale, tale processo è avvenuto all'incirca 20 minuti dopo l'iniziale espansione superaccelerata dello spaziotempo
().
L'idea originale della nucleosintesi primordiale venne espressa nel famoso
articolo $\alpha\beta\gamma$() da
Ralph Alpher e
George Gamow. E lo stesso Gamow diede un contributo anche allo sviluppo del modello della nucleosintesi stellare, il cui primo contributo risale ad
Arthur Eddington in un articolo del 1920
(). Gamow, invece, propose nel 1928 il così detto
fattore di Gamow(, ), utilizzato da
Robert d'Escourt Atkinson e
Fritz Houtermans per realizzare i primi calcoli sulle reazioni termonucleari stellari
() e dallo stesso Gamow insieme con
Edward Teller per ricavare il tasso di produzione di energia all'interno di una stella
().