Dalam kosmologi fizik, sintesis nuklear Letupan Besar (Jawi: سينتيسيس نوکليار لتوڤن بسرcode: ms is deprecated ; Inggeris: Big Bang nucleosynthesis, juga sintesis nuklear azali (primordial nucleosynthesis), disingkatkan: BBN) merujuk kepada penghasilan nukleus-nukleus selain daripada isotop paling ringan hidrogen sewaktu fasa awal alam semesta. Ramai saintis percaya yang sintesis nuklear azali berlaku tidak lama selepas kejadian Letupan Besar dan bertanggungjawab ke atas penghasilan isotop hidrogen yang lebih berat, deuterium (H-2 atau D), isotop-isotop helium He-3 dan He-4, dan isotop-isotop litium Li-6 dan Li-7. Selain daripada nukleus-nukleus stabil ini, nukleus yang tidak stabil atau radioaktif juga terhasil, antaranya ialah tritium (H-3 atau T), berilium-7 (Be-7) dan berilium-8 (Be-8). Isotop-isotop tidak stabil ini telah mereput atau melakur dengan nukleus stabil yang lain.
