超新星爆發是宇宙中的劇烈的能量釋放事件。大質量恆星到了主序星階段的晚期，內部產生鐵元素的時候，就會發生超新星爆發，這一時刻是這顆恆星一生中最為劇烈能量釋放階段，它在一瞬間爆發出來的能量，要比太陽100億年中核聚變的釋放能量還要多很多倍，因此它可以發出極其明亮的光輝，有時其亮度甚至要超過一個有的數千億恆星的星系，特別明亮的超新星發出的強烈的光線甚至能「照亮整個宇宙」。
那麼恆星為什麼會發生超新星爆發呢？這和恆星內部的核聚變情況有關係，我們都知道核聚變是可以向外釋放大量能量的，比如太陽的核聚變，它正在以氫元素的聚變燃燒向外輻射大量的能量，所以我們才能感受到它帶來的光和熱，但實際上並不是這麼絕對，有的元素的核聚變是需要吸收能量才能完成的。
目前太陽正在以氫元素進行核聚變，氫元素燃燒得差不多的時候，它會在內部的高溫高壓之下激發氦閃，爆發以氦元素為主的核聚變，接著它還會在內部更高的溫度之下進行以碳元素為主的核聚變，就是照著元素周期表從最低級別的元素開始一路向上聚變下去，只是每提升一個元素級別，其在核聚變過程中釋放的能量就會少一些，但是過程也往往會更劇烈，產生的溫度也更高，因此可以不斷推動元素的巨變向著更高級別演進。
太陽的質量不夠大，通常認為它的核聚變到了碳和氧元素的時候就會終止，因此太陽不會發生超新星爆發，他最終將會成為一顆白矮星，是以碳元素燃燒將近之後熄滅的形式出現的。
但是更大質量的恆星是可以進行更高級別的元素的核聚變的，超過太陽質量8倍的恆星可以將核聚變的級別提升到鐵元素的層次上，然而鐵元素的核聚變和之前的元素都不相同，因為鐵元素的聚變不再釋放能量，而是需要吸收能量才能完成。
因此在鐵元素誕生的一刻，恆星中由於不再產生能量，反而要吸收能量，那麼恆星向外的輻射壓就消失了，恆星內核之外巨大的質量就會坍縮砸向恆星核心，導致整個恆星出現十分劇烈的活動，在這種劇烈活動中，原子之間的碰撞瞬間加劇，由此又產生了極大的能量，原本外部的較輕的元素會重新被激發聚變，內部的撞擊也會產生更多的能量，使得大量鐵元素被創造出來的，而恆星內部的餘溫又可以將鐵元素以上的一些元素激發聚變，因此在這一瞬間，恆星就可以創造鐵元素以及以上的許多種種元素。
恆星內部的巨變還會激發出強烈的伽馬射線暴，這是電磁波的最高能量形式，可以摧毀50光年距離上的行星生態環境，而恆星內部產生向外的巨大反作用力，又可以將恆星外部的氣態外殼吹走，形成一片星雲。
這樣的星雲通常由氣態分子和塵埃組成，會在宇宙空間中擴張，比如公元1054年爆發的天關客星，已經在近千年的時間中形成了直徑近六光年的蟹狀星雲。
這樣的星雲也影響了我們的太陽系，近日科學家在南極洲雪層中發現了宇宙塵埃被認為可能來自數百萬前誕生的一顆超新星。因為他們發現了這種塵埃中含有Fe-60同位素，這種鐵的同位素是由超新星爆發釋放的，但幾乎不存在於地球上。
也就是說Fe-60這種鐵的同位素應該是超新星爆發的星雲送到地球上的，這些宇宙塵埃經過幾百萬年的星際旅行後，最終落在了地球的南極洲，那裡冰天雪地的環境很好地保存了這種鐵的同位素，才使得科學家們發現了它們。
實際上我們地球上的鐵以及之上的種種重元素，都是來自於超新星爆發或者中子星碰撞，這些劇烈的能量爆發現象創造了大量的重元素，它們也正是我們所在的世界的物質基礎。