核子（陽子と中性子）から新たに原子核が合成される事象であり、ビッグバン時の軽元素（ヘリウム、重水素、リチウム）の合成（ビッグバン元素合成）、星の中での元素合成、超新星爆発時の元素合成、宇宙線と星間物質の相互作用（核破砕）による元素合成がある。核融合も参照。