Hay dos tipos principales de nucleosíntesis:la nucleosíntesis del Big Bang y la nucleosíntesis estelar. La nucleosíntesis del Big Bang ocurrió en el universo temprano, poco después del Big Bang. Durante la nucleosíntesis del Big Bang se crearon los elementos más ligeros, como el hidrógeno y el helio. La nucleosíntesis estelar ocurre dentro de las estrellas. En las estrellas, los elementos más pesados se crean mediante un proceso llamado fusión nuclear.
El cerio se produce mediante nucleosíntesis estelar. Se crea cuando dos neutrones son capturados por un núcleo de neodimio. El neodimio es un elemento de tierras raras que se encuentra en mayores cantidades que el cerio. Cuando dos neutrones son capturados por un núcleo de neodimio, el núcleo se vuelve inestable y emite una partícula beta. Una partícula beta es un electrón de alta energía. Cuando se emite la partícula beta, el núcleo de neodimio se convierte en un núcleo de cerio.
La cantidad de cerio que se produce en una estrella depende del tamaño de la estrella y de la temperatura del núcleo de la estrella. Las estrellas más pequeñas producen menos cerio que las más grandes. Las estrellas más calientes producen más cerio que las más frías.
El cerio también se produce en las supernovas. Las supernovas son las explosiones que se producen cuando mueren estrellas masivas. Durante una supernova se libera una gran cantidad de energía. Esta energía puede hacer que los núcleos de los átomos se fusionen para formar elementos más pesados. El cerio es uno de los elementos que se pueden producir en una supernova.
Se cree que el cerio que se encuentra en la corteza terrestre proviene de dos fuentes. Parte del cerio procedía del medio interestelar. El medio interestelar es el gas y el polvo que existe entre las estrellas. Parte del cerio también provino de supernovas.