氢元素和氦元素是宇宙中丰度最高的两种元素，其他元素占比不到1%，其中氢元素就占了大约75%；按照宇宙大爆炸理论的说法，宇宙中的氢元素和氦元素，是大爆炸开始10秒后大量形成的。太阳有45.7亿年的历史，太阳中的氢元素进行核聚变反应，生成了氦元素，并释放大量能量；目前太阳的元素中，氢元素质量大约是71%，氦元素质量大约是27%，其他元素大约2%。既然我们宇宙中，有如此多的氢元素，它是怎样形成的。宇宙大爆炸理论对宇宙元素丰度的预言，和实际观测情况高度吻合，使得宇宙元素丰度成为宇宙大爆炸理论的重要证据之一。
根据宇宙大爆炸理论的观点，138亿年前，我们宇宙从一个半径无穷小的奇点开始暴涨，起初的温度高达10^32度（普朗克温度）数量级，然后宇宙温度随着宇宙膨胀逐渐降低。大爆炸后大约10秒，温度降至30亿度，此时核力可以束缚质子和中子，于是质子和中子结合成稳定的氦元素，而大量的自由质子，则极易和自由电子结合成氢元素（氕），于是宇宙中形成了大量的氢元素和氦元素，虽然经过138亿年的时间，大量氢元素在恒星中燃烧成了氦元素，但我们宇宙中的氢元素还是比氦元素高出很多。
而在我们地球上，氢元素含量只有0.75%，这是因为地球属于固体星球，地球的引力难以束缚住氢元素和氦元素，在地球大气层外层，每天都有大量的氢元素和氦元素逃逸到宇宙空间中；对于像木星这样的气态行星，就拥有高达75%的氢元素，以及大约25%的氦元素组成。
氢聚变成氦是核反应，归类应该属于物理变化。氢元素变成氦元素不是化学变化，氢的同位素氘在极高的温度下或极高的压强下可以聚变形成氦,这是聚变。核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下（如超高温和高压）,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核,叫核裂变,如原子弹爆炸；如果是由轻的原子核变化为重的原子核,叫核聚变,如太阳发光发热的能量来源.。