全书共有九章。第一章介绍核天体物理的基础知识；第二章阐述天体核反应的特点和计算方法；第三章讲述原初核合成过程；第四章介绍恒星中的核燃烧过程；第五章叙述比铁重的元素合成；第六章介绍宇宙中的各种信使；第七章讨论认识宇宙所使用的核时钟；第八章总结一些核天体物理实验技术；第九章介绍核天体物理前沿研究进展。为了便于读者自学，本书力求浅显易懂，并配有习题练习以巩固所学知识。