核聚变是一种反应，其中两个或多个小原子核融合形成较大和较重的原子核，并释放出颗粒和大量能量。在核聚变反应中，两个反应性核都碰撞，因为它们都带正电，因此它们之间存在强烈的排斥力，只有当反应性核具有很高的动能（接近1亿摄氏度）时，才能克服。随着所需动能随核电荷（原子核）的增加而增加，低原子序数的核之间的反应最容易产生。
太阳以及其他恒星中产生的能量来自形成氦核和伽马辐射的氢核的融合，这是在此过程中释放的能量的表达。每秒发生反应的原子核数量巨大，因此释放出的能量也很大，因此，它始终掩盖着我们的不可抑制的亮度和能量。核聚变是也解释了宇宙中所有不同元素起源的机制，据推测，爆炸（大爆炸）后立即形成了氢，而当小核结合时，就形成了重核。这导致我们现在知道的材料的多样性。
发生核聚变反应（热核反应）的极端压力和极高温度条件已成为世界各地实验室所面临的障碍。在高温下，所有或大部分原子将被剥离电子。物质的这种状态是正离子和电子的气体混合物，称为等离子体。遏制这种等离子体是一项艰巨的任务。
迄今为止，核聚变仅在军事功能中得到应用：氢弹或热核弹；它使用氢原子或它们的重同位素，氘和tri。为了使这些原子发生聚变，必须达到一定程度的温度，使其只能使用小型铀或p裂变炸弹作为雷管来达到。
应当指出，氢核聚变产生的能量比铀的裂变多约4倍。因此，当控制核聚变能时（有人说在本世纪中叶），使用它的核反应堆将忘记当前基于核裂变过程的核反应堆。如果聚变能成为现实，它将具有以下优点：1）燃料便宜且几乎取之不尽，用之不竭的是氘。 2）不可能在反应堆中发生事故，如果聚变机器停止工作，它将立即完全关闭，而没有融化的危险； 3） 它是一种清洁的能源，因为该过程几乎不产生放射性废物，并且易于处理。
