Pirmās zvaigznes izveidojās aptuveni 300 miljonus gadu pēc Lielā sprādziena, kad Visums vēl bija tumšs, no pirmatnējiem gāzes mākoņiem. Pirmās zvaigznes tika izgatavotas no ūdeņraža un hēlija, un neviena cita elementa nebija “metāliskuma”. Astrofizikā metāls ir jebkurš elements, kas ir smagāks par ūdeņradi vai hēliju.
Tika uzskatīts, ka pirmās zvaigznes bija milzīgas, simtiem Saules masu, jo matērijas sadalīšanās process bija tikko sācies. Agrīnais Visums bija ļoti viendabīgs — vienmērīgā matērijas sadalījumā bija tikai nelielas novirzes. Lēnām šīs novirzes uzkrājās un kondensējās vietējās gāzes kabatās. Šis process prasīja ļoti daudz laika, jo gravitācija ir salīdzinoši vāja, ja vienā vietā jau nav sakrauts daudz vielas.
Pirmās zvaigznes tiek sauktas par “III populācijas” zvaigznēm, atšķirībā no II populācijas zvaigznēm, kas parādījās pēc tām, un I populācijas zvaigznes, piemēram, mūsu Saule. Šīm vēlākajām zvaigznēm ir daudz augstāks metālu saturs, kas būtiski ietekmē to dinamiku. Mūsdienās zvaigzne, kas būtu daudz masīvāka par 150 Saulēm, nevarētu pastāvēt. Skābekļa, slāpekļa un oglekļa klātbūtnes dēļ kodolā tiek katalizētas ūdeņraža saplūšanas reakcijas, un zvaigzne pati izpūstos, pirms tai būtu iespēja veidoties.
Bet ne tā ar pirmajām zvaigznēm. Šīs lietas bija milzīgas. Zinātnieki uzskata, ka, izmantojot Spicera kosmosa teleskopu, viņi, iespējams, ir pamanījuši nelielu šo zvaigžņu mirdzumu. Bez smagiem elementiem kodolos šīs zvaigznes sakausēja ūdeņradi, izmantojot pp protonu procesu, kas aizņem ļoti ilgu laiku. Tomēr to ārkārtējās masas dēļ šīm zvaigznēm būtu bijuši ļoti blīvi un karsti centri, kas paātrinot reakcijas. Pirmās zvaigznes, iespējams, pastāvēja ne vairāk kā miljonu gadu. To ārkārtējā attāluma dēļ mēs, iespējams, nevarēsim tos novērot, kamēr teleskopu tehnoloģija nebūs ievērojami uzlabojusies.