地球上天然存在的元素有94種，包括從1號氫到94號钚。而目前已知的元素已經達到了118種，另外24種元素都是人造合成的。如果排除人工元素，那么，宇宙中的其他星球上確實有可能存在地球上天然沒有的化學元素。不過，其他星球上超鈾元素的豐度應該會非常，并且包含的元素種類與地球不會相差太大。至于原因，這就要涉及到宇宙中的元素來源和星球的演化。
根據標準宇宙模型，宇宙的起源要追溯到138億年前的無窮小奇點。宇宙的最初時候并沒有今天所知的物質，也沒有空間。宇宙從大爆炸中誕生大約10秒之后，經歷了暴脹的宇宙逐漸冷下來，宇宙開始了持續時間十幾分鐘的太初核合成過程。在此期間，質子（氫原子核）和中子逐漸形成，并且質子和中子又結合成氦核。
由于宇宙進一步膨脹冷卻，密度和溫度大幅度下降，宇宙沒有條件繼續進行核聚變反應。雖然太初核合成只持續了十幾分鐘，但這個過程產生了如今宇宙中的一切物質基礎。由于光子與重子的比例，宇宙合成出的氫的質量占比近乎75%，氦的質量占比近乎25%，另外還有極少量的鈹和鋰。
在宇宙誕生大約一億年之后，在經過充分冷卻的宇宙中，氫和氦氣體云結合形成了第一代恒星。在恒星中，通過氫會發生核聚變反應形成氦。而當氫耗盡（核心區域）之后，氦又會進一步發生核聚變反應形成宇宙中還未出現的新元素。
由于第一代恒星的質量非常高，它們在合成到26號鐵元素之后會走向死亡，結果會發生猛烈的超新星爆發。通過中子俘獲過程，在超新星爆發期間，又會合成更重的元素。不過，隨著原子序數的增加，合成所需的條件越來越苛刻，所以元素豐度也就會越來越低。
在第一代恒星死亡之后，它們合成的重元素會散播到星云中。此后，從這些星云中誕生的恒星就會包含重元素。太陽最初也是從上一代死亡恒星的部分殘骸中誕生，所以地球上才會有一系列的重元素，生命才有可能進化出來。
如果星云被大質量恒星的超新星爆發波及到，那么，從這些星云中形成的天體所具有的元素種類跟地球是差不多的，只是豐度上的一些區別而已。當然，其他星球上確實會包含少數地球上天然沒有的元素，只是這些元素的豐度應該會非常低。
另外，其他星球上不大可能會出現原子序數特別高的元素，因為超鈾元素非常不穩定，它們很容易衰變成更穩定更輕的原子。正因為如此，人工合成出的94號以上的元素通常只能保存很短的時間。
宇宙中除了由各種元素組成的普通物質之外，還可能存在至今未能理解的暗物質。根據觀測結果推測，暗物質遠多于普通物質，并且它們的組成不再是我們所知的化學元素。
