در شرایط آزمایشگاهی یا در داخل ستارهها، تبدیل یک عنصر به عنصر دیگر (مثلاً مس به طلا) به دو روش اصلی انجام میشود:
فیوژن هستهای (ترکیب هستهها):
در داخل ستارهها، انرژی و دمای بسیار بالا باعث میشود که اتمها به هم نزدیک شوند و هستههای آنها ترکیب شوند. این فرآیند به ویژه برای تولید عناصر سنگینتر از هیدروژن (مانند هلیوم، کربن، اکسیژن، و غیره) اتفاق میافتد.
در شرایط آزمایشگاهی نیز، از طریق شتابدهندههای پرانرژی مانند شتابدهندههای هستهای یا لیزرهای پرانرژی، میتوان هستههای دو عنصر را به هم نزدیک کرده و آنها را با هم ترکیب کرد. این فرآیند به عنوان سنتز عناصر شناخته میشود.
شکافتن هستهها (اشعهزایی):