Elementele sintetice se fac prin adăugarea de protoni sau neutroni la elementele existente. Un fascicul de particule subatomice este tras la un atom al unui element radioactiv existent. Când acest atom capturează un proton în plus sau capturează un neutron suplimentar și se descompune, se formează un nou element.
Cel mai obișnuit proces utilizat pentru a crea elementele sintetice este adăugarea unor neutroni suplimentari. Este mai ușor pentru nucleul atomic să accepte neutronul încărcat neutru decât o particulă cu o sarcină electrică. După ce se alătură nucleului, neutronul suplimentar suferă o dezintegrare beta și devine un proton. Acest extra proton modifică atomul de la un izotop mai greu al elementului de bază la un element cu totul nou.
Atunci când protonii sunt adăugați direct la atom prin arderea unui fascicul de protoni, se formează un nou element fără etapa intermediară a decăderii beta. Acesta este un proces mai dificil decât adăugarea de neutroni, deoarece nucleul și protonii încărcați pozitiv se resping unul pe celălalt.Uraniul este cel mai comun element de bază folosit pentru a crea elemente sintetice. Este, de asemenea, folosit pentru a crea elemente care există în cantități foarte mici naturale, cum ar fi plutoniul. Deși aceste elemente există în natură, ele sunt produse în cantități mai mari utilizând același proces.
