迄今为止，还没有在太空中发现任何地球上不存在的元素。实际上，大自然利用元素周期表中天然存在的98种元素构成了世间的一切，以及遥远的行星、恒星乃至星系。
每种元素都是由单一种类的原子构成。一种元素区别于另一种元素在于原子核中质子数的不同。任何原子核中包含6个质子的原子都是碳元素，79个质子的是金元素，94个质子的是钚（人工制造的元素），1个质子的就是宇宙中含量最丰富的氢元素。元素周期表中的元素就是按照质子数而排列的。
在宇宙大爆炸初期，只有氢、氦以及少量的锂存在。随后，这些较轻的元素坍缩成了恒星，在恒星发生核聚变反应的同时，就会生成更重的元素，并在最后发生超新星爆炸的时候散播到宇宙当中，其中包含有一直到铜、铅、汞、金这样的重元素。
在恒星制造的这些重元素当中，大约只有2%聚集形成了行星，为生命的形成备好了原料。对于碳基生命来讲，碳、氧、氮这些元素至关重要。因此，著名的天文学家卡尔·萨根曾经说：“我们都是星尘”（We are all stardust)。
如果我们从化合物的角度来看，那么地球上存在比宇宙中其它地方要丰富得多的物质种类。化合物也是纯物质，只不过是由两种或两种以上的原子构成。例如，水就是由两颗氢原子和一颗氧原子构成。迄今为止，天文学家在宇宙中大约只发现了220种化合物或分子，几乎所有在地球上都能找到。