Prve zvezde so nastale približno 300 milijonov let po velikem poku, ko je bilo vesolje še temno, iz primarnih plinskih oblakov. Prve zvezde so bile narejene iz vodika in helija in nobenih drugih elementov – nič “kovinskih”. V astrofiziki je kovina kateri koli element, težji od vodika ali helija.
Prve zvezde naj bi bile ogromne, stotine sončnih mas, ker se je proces drobljenja snovi šele začel. Zgodnje vesolje je bilo zelo homogeno – v gladki porazdelitvi snovi so bila le majhna odstopanja. Počasi so se ta odstopanja kopičila in zgostila v lokalne žepe plina. Ta proces je trajal ogromno časa, ker je gravitacija razmeroma šibka, ko na enem mestu še ni veliko snovi.
Prve zvezde se imenujejo zvezde »Populacija III«, v nasprotju z zvezdami Populacije II, ki so prišle za njimi, in zvezdami Populacije I, kot je naše Sonce. Te poznejše zvezde imajo veliko večjo vsebnost kovin, kar pomembno vpliva na njihovo dinamiko. Danes zvezda veliko večja od 150 sonc ne bi mogla obstajati. Zaradi prisotnosti kisika, dušika in ogljika v jedru se katalizirajo fuzijske reakcije vodika in zvezda bi se razstrelila, preden bi se lahko oblikovala.
A pri prvih zvezdah ni tako. Te stvari so bile ogromne. Znanstveniki verjamejo, da so morda s pomočjo vesoljskega teleskopa Spitzer ujeli majhen pogled na sij teh zvezd. Brez težkih elementov v svojih jedrih so te zvezde združile vodik s postopkom pp protona, ki traja zelo dolgo. Kljub temu bi imele te zvezde zaradi svoje ekstremne mase zelo gosta in vroča središča, kar bi pospešilo reakcije. Prve zvezde verjetno niso obstajale več kot milijon let. Zaradi njihove izjemne oddaljenosti jih verjetno ne bomo mogli opazovati, dokler se tehnologija teleskopa bistveno ne izboljša.