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L'origine des éléments a posé un problème insoluble aux astronomes pendant longtemps. Il a fallu attendre le début du XX\ieme siècle et l'avènement de la mécanique quantique pour qu'une explication satisfaisante soit apportée.

Les premières mesures d'abondances avaient suggéré que la distribution des abondances permettait de supposer une formation commune des éléments. Ensuite, la corrélation entre les abondances et les propriétés nucléaires a suggéré la nécessité de températures élevées pour expliquer ces abondances, mais il est vite apparu que la formation des éléments ne pouvait avoir lieu lors du Big-Bang.

De nombreux travaux se sont succédés depuis les années $1940$, améliorant la compréhension de la nucléosynthèse. Tout d'abord, des théories ont vu le jour expliquant la nucléosynthèse par l'ajout successif de protons et de neutrons dans l'univers primordial.

Hoyle en $1946$ a suggéré que les étoiles pouvaient être le lieu de formation des éléments. La découverte en $1952$ d'un élément, le technétium ,dont tous les isotopes sont radioactifs et dont le plus long a une demi-vie de $10^{6}$, ans a confirmé que les étoiles devaient être considérées comme des lieux probables de nucléosynthèse.

Pour l'hydrogène et l'hélium, depuis des travaux datant de la fin des années $1940$ et d'autres dans les années $1960$, on sait qu'ils sont formés lors du Big-Bang. Les comparaisons entre les abondances relatives de l'hélium et de l'hydrogène, et les prédictions de la théorie du Big-Bang permirent de confirmer la validité de celle-ci.