Nukleosintesis
Nukleosintesis adalah proses penciptaan inti-inti atom baru dari nukleon-nukleon (proton dan neutron) yang sudah ada sebelumnya. Diduga bahwa nukleon-nukleon primordial sendiri terbentuk dari plasma kuark-gluon dari Big Bang (Dentuman Besar) ketika ia mendingin di bawah dua triliun Kelvin. Beberapa menit kemudian, bermula hanya dengan proton dan neutron, terbentuklah inti-inti aton sampai litium dan berilium (kedua-duanya berbilangan massa 7), tetapi hanya berjumlah relatif kecil. Kemudian proses fusi secara esensial berhenti karena suhu dan kerapatan berkurang, karena semesta terus saja mengembang. Proses nukleosintesis primordial pertama ini dapat juga disebut sebagai nukleogenesis.
Radioisotop sintetis
Sejumlah radioisotop sintetis diekstraksi dari batang sisa bahan bakar reaktor nuklir yang mengandung berbagai produk fisi nuklir. Misalnya, hingga tahun 1994, sekitar 49.000 TBq (78 ton metrik) teknesium dihasilkan di reaktor nuklir, sumber teknesium darat terbesar sejauh ini. Akan tetapi, sedikit sekali produk fisi yang digunakan secara komersial. Isotop sintetis lainnya diproduksi dalam jumlah besar melalui fisi, tetapi belum dimanfaatkan. Isotop-isotop lain dibuat dengan cara iradiasi neutron terhadap isotop induk di reaktor nuklir (contohnya, Tc-97 dapat dibuat melalui iradiasi neutron Ru-96) atau menghujani isotop induk dengan partikel-partikel berenergi tinggi di akselerator partikel.