L'oxygène se forme dans les étoiles à travers une série de réactions de fusion nucléaire. La voie primaire implique la fusion de noyaux carbone et hélium :

carbone-12 (¹²c) + hélium-4 (⁴he) → oxygène-16 (¹⁶o) + rayon gamma (γ)

Ce processus se produit dans le cœur des étoiles qui sont plus chaudes et plus denses que notre soleil, pendant la phase de "brûlure de l'hélium" de leur vie.

Il convient de noter que l'oxygène peut également être produit par d'autres réactions de fusion, bien qu'elles soient moins courantes. Par exemple:

* néon-20 (²⁰ne) + hélium-4 (⁴he) → magnésium-24 (²⁴mg) + rayon gamma (γ)

Cette réaction peut parfois produire de l'oxygène comme sous-produit.

Ainsi, bien que la principale façon dont l'oxygène est créé est par la fusion du carbone et de l'hélium, il existe d'autres façons de se former dans l'univers.