Yıldız oluşturabilecek özelliklere sahip alanlara yıldız oluşum bölgesi denir. Bu alanlardaki gaz ve toz yığınlarının kütle çekimi etkisiyle toplaşıp yoğunlaşması sonucu büyük kütle öbekleri oluşur.
Öbeklerdeki çekim etkisiyle başlangıçtaki gazın gittikçe daha küçük hacme sıkışmasından dolayı basınç ve sıcaklık artar, çökme arttıkça basınç kuvveti çekime karşı koyar ve bir noktada denge gerçekleşir. Bu denge noktasına hidrostatik denge diyoruz.
Bu süreçte yıldızın yıldız olabilmesi için merkezdeki sıcaklığın hidrojenin nükleer füzyonunu başlatacak kadar yüksek olması gerekiyor. Özet olarak bir gaz ve toz bulutu çöker, iç çekirdek büzülür, ısınır ve hidrojenden oluşan çekirdekte bir nükleer yanma oluşur. Bu şekilde hidrojen yakan kararlı bir yıldız doğmuş olur. Süreç sonunda oluşan ilk yıldızlara ilkel yıldızlar diyoruz.
Füzyon, iki elementin nükleer reaksiyon sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturmasına denir. Yıldızlar dev birer füzyon makineleridir. Katmanlı yapıdaki yıldızların her katmanında, dıştan içe doğru daha ağır elementler oluşturulur.
İlkel yıldızlarda oksijen veya demir hemen hemen hiç bulunmaz, genç yıldızların aksine hidrojen moleküllerinden değil hidrojen atomlarından oluşur. Zaman geçtikçe yıldızlar ölür, süpernovalar patlar ve ağır elementler uzaya püskürür. Bu nedenle yıldız ne kadar geç doğarsa o kadar fazla ölçüde hidrojenden daha ağır olan elementleri içerir.
Başlangıçtaki bu nükleer üretim sonucunda bedenlerimizdeki ağır elementler oluşur, var olmamızı sağlayan karbon da bu şekilde bir yıldız tarafından üretilir. Carl Sagan’ın ünlü “Hepimiz yıldız tozuyuz.” cümlesi bunu özetler nitelikte.