Unsur kimia
Kelimpahan unsur di Tata Surya sesuai dengan asal mereka dari nukleosintesis dalam Dentuman Besar dan sejumlah bintang supernova progenitor. Hidrogen dan helium yang sangat melimpah adalah produk Dentuman Besar, tetapi tiga unsur berikutnya jarang terjadi karena mereka memiliki sedikit waktu untuk terbentuk dalam Dentuman Besar dan tidak dibuat di dalam bintang (namun, mereka terbentuk dalam jumlah kecil melalui pemecahan unsur yang lebih berat dalam debu antar bintang, sebagai akibat dari tumbukan oleh sinar kosmik). Dimulai dengan karbon, unsur-unsur diproduksi di bintang melalui penumpukan dari partikel alfa (inti helium), menghasilkan kelimpahan unsur-unsur dengan jumlah atomik yang lebih banyak secara bergantian (ini juga lebih stabil). Secara umum, unsur-unsur tersebut hingga besi dibuat dalam bintang besar yang berproses menjadi supernova. Besi-56 sangat umum, karena merupakan unsur paling stabil yang dapat dengan mudah dibuat dari partikel alfa (produk peluruhan nikel-56 radioaktif, yang pada akhirnya terbuat dari 14 inti helium). Unsur yang lebih berat daripada besi terbuat dari proses penyerap energi di bintang besar, dan kelimpahannya di alam semesta (dan di Bumi) umumnya menurun seiring kenaikan nomor atomnya.
Astronomi
Ada juga cabang yang meneliti zat-zat kimia yang ditemukan di luar angkasa; bagaimana mereka terwujud, berperilaku, dan terhancurkan. Ini dinamakan astrokimia. Zat-zat yang hendak dipelajari biasanya ditemukan pada awan molekul, walau ada juga yang terdapat di bintang bersuhu rendah, katai coklat, atau planet. Lalu kosmokimia, ilmu serupa yang lebih mengarah ke penelitian unsur-unsur dan variasi-variasi rasio isotop pada Tata Surya. Ilmu-ilmu ini bisa menggambarkan persinggungan dari ilmu-ilmu astronomi dan kimia. Bahkan sekarang ada astronomi forensik, di mana metode-metode astronomi dipakai untuk memecahkan masalah-masalah hukum dan sejarah.