Ydinsynteesi
Ydinsynteesi eli nukleosynteesi on tapahtuma, jossa uusi atomiydin muodostuu olemassa olevista vapaista nukleoneista eli protoneista ja neutroneista. Ensimmäiset nukleonit syntyivät alkuräjähdyksessä gluonien avulla, kun maailmankaikkeuden lämpötila oli laskenut alle kymmenen miljoonan celsiusasteen lämpötilaan. Suurin osa nukleosynteeseistä tapahtuu tähdissä, jotka ovat tuottaneet ja tuottavat edelleen kaikki heliumia raskaammat alkuaineet.
Ydinreaktio
Fuusiossa kaksi ydintä yhdistyy yhdeksi raskaammaksi vapauttaen energiaa ja pienempiä hiukkasia. Fuusioreaktorista on kaavailtu tulevaisuuden energiaratkaisua, mutta laboratorio-oloissa ei ole pystytty toteuttamaan pitkää, hallittua fuusioreaktiota. Tähtien säteily on peräisin fuusioreaktioista, jotka muuttavat vetyä heliumiksi ja tähden elinkaaren myöhemmissä vaiheissa myös raskaammiksi alkuaineiksi (ks. tähden nukleosynteesi). Vetypommin toiminta perustuu fissiopommilla käynnistettävään fuusioreaktioon.