Los cálculos derivados de la nucleosíntesis primordial de elementos en la teoría del Big Bang no parecen ajustarse a las observaciones
La concordancia con el modelo del Big Bang de las abundancias observadas de elementos ligeros en el universo, se cita frecuentemente como una de las pruebas principales para la teoría del Big Bang, pero esta prueba debe afrontar importantes dificultades.
El estudio de los datos históricos muestra que en el transcurso del tiempo las predicciones para la proporción hidrógeno-helio en el universo del Big Bang, han sido ajustadas repetidamente para estar de acuerdo con las últimas estimaciones observadas en el universo real. Esta proporción depende de la relación entre bariones y fotones, que ha sido ajustada arbitrariamente para concordar con la proporción observada hidrógeno-helio. Estos ajustes no son en absoluto predicciones, más bien son "retrodicciones", que buscan acomodarse a los nuevos datos.
Los cosmólogos del Big Bang afirman además que la proporción observada en el universo de hidrógeno-helio sólo puede ser el resultado de la nucleosíntesis del Big Bang. Sin embargo, esto presupone no sólo un conocimiento preciso de los procesos del Big Bang, sino además de un conocimiento preciso de los procesos de otras cosmologías alternativas. Por ejemplo, otras teorías cosmológicas sugieren que el helio fue acumulado como resultado de otros procesos (por ejemplo la nucleosíntesis estelar durante miles de millones de años). Sin embargo, estas propuestas alternativas no han sido tenidas en cuenta o no han sido exploradas debidamente, por lo tanto no existen bases para que los cosmólogos del Big Bang las nieguen. Además del helio, los teóricos del Big Bang han mantenido en el pasado que los demás elementos ligeros como el boro, el berilio y el litio, sólo han podido producirse por la nucleosíntesis del Big Bang (fusión). Sin embargo, se ha descubierto que estos elementos pueden ser producidos por los rayos cósmicos que actúan en los remanentes de supernova (fisión). También es posible que el deuterio haya sido producido por procesos en la formación de las galaxias en lugar del Big Bang. A parte de estos problemas, las observaciones recientes muestran que la abundancia de helio es menor a lo que indica la teoría estándar del Big Bang, y que las relaciones de berilio y boro son inconsistentes con esta teoría.