Acredita -se que a primeira nucleossíntese tenha ocorrido durante a nucleossíntese big bang bang , que ocorreu aproximadamente 3 minutos após o big bang .

Durante esse breve período, o universo foi incrivelmente quente e denso, permitindo que prótons e nêutrons colidam e se fundissem nos primeiros núcleos leves, principalmente hidrogênio (¹h) e hélio (⁴E). Também foram criadas quantidades vestigiais de deutério (²H), trítio (³H) e lítio (⁷li).

Este evento é crucial porque lançou as bases para a formação de estrelas, galáxias e, eventualmente, todos os elementos que vemos hoje.