重元素主要是通過恆星核聚變、超新星爆發、中子星合併以及黑洞的碰撞等方式形成的。
在宇宙大爆炸初期原初核合成階段，主要生成氫、氦、鋰等較輕的原子核。鐵元素及比鐵輕的元素可以通過恆星的核聚變反應產生。然而，對於比鐵重的元素，如金、鉑等，其形成過程則更爲複雜。
首先，大質量恆星的超新星爆發是重元素的重要來源。在超新星爆發的高溫高壓環境下，原子核可以融合成更重的元素。其次，當中子星發生碰撞或合併時，會釋放出強烈的光線、引力波以及一部分物質，包括鐵原子核和自由中子。這些自由中子與鐵原子核發生再碰撞，使得鐵原子核俘獲中子，這一過程稱爲R-過程，也會導致新的重元素的形成。
此外，低質量恆星在演化過程中可能形成白矮星，最終生成主要由碳和氧構成的白矮星。而大質量恆星則可能進行超新星爆發，生成包括金銀鉑汞鉛等在內的重元素。
總的來說，重元素的形成過程通常涉及高溫、高壓以及特定的天文現象，如恆星爆炸和中子星合併等。