L'Univers est actuellement composé d'environ 70% d'hydrogène, de 28% d'hélium et de 2% d'éléments plus lourds comprenant entre autres le carbone, l'azote, l'oxygène et le silicium.
Les étoiles produisent de l'hélium par la fusion de l'hydrogène. Mais en une quinzaine de milliards d'années, ces étoiles ne peuvent avoir produit qu'une petite fraction de l'hélium de l'Univers.
À une certaine étape de son évolution, le seul gaz composant l'Univers était l'hydrogène. Puis, les conditions de température et de pression ont permis la fusion de l'hydrogène. C'est ce que l'on nomme la nucléosynthèse primordiale. L'évolution de l'Univers lors des premiers instants de sa naissance est examinée plus en détail dans la section 20.5.