Jedrska fuzija je reakcija, pri kateri se dve ali več majhnih atomskih jeder zlije, da tvori večja in težja jedra s sproščanjem delcev in velikih količin energije. V reakcijah jedrske fuzije reaktivna jedra trčita, ker sta obe pozitivno nabiti, med njima obstaja močna odbojna sila, ki jo bomo premagali le, če imajo reaktivna jedra zelo visoke kinetične energije (blizu 100 milijonov stopinj Celzija). Ko se potrebna kinetična energija povečuje z jedrskim nabojem (atomsko jedro), je reakcije med jedri z nizkim atomskim številom najlažje izvesti.
Energija, proizvedena na Soncu, pa tudi na drugih zvezdah, prihaja iz fuzije vodikovih jeder, ki tvorijo helijeva jedra, in gama sevanja, ki so izraz energije, ki se sprosti v tem procesu. Število jeder, ki reagirajo vsako sekundo, je ogromno in s tem tudi sproščena energija, od tod tudi neustavljiva svetlost in energija, s katero nas je vedno zavarovalo. Jedrska fuzija je mehanizem, ki pojasnjuje tudi izvor vseh različnih elementov v vesolju, domneva se, da je takoj po eksploziji (Veliki pok) nastal vodik in ko so se majhna jedra združila, so nastala težka jedra ki so povzročili veliko raznolikost materialov, ki jih zdaj poznamo.
Ekstremni pogoji tlaka in zelo visoke temperature za nastanek jedrskih fuzijskih reakcij (termonuklearne reakcije) so ovira, s katero se srečujejo laboratoriji po vsem svetu. Pri visokih temperaturah bi se vsem ali večini atomov odvzeli elektroni. To stanje snovi je plinasta zmes pozitivnih ionov in elektronov, znana kot plazma. Vsebovanje te plazme je strašanska naloga.
Do zdaj je jedrska fuzija našla uporabo le v vojaških funkcijah: vodikova bomba ali termonuklearna bomba; uporablja atome vodika ali njihove težke izotope, devterij in tritij. Da bi lahko prišlo do fuzije teh atomov, je treba doseči temperaturo take velikosti, da jo lahko dosežemo le z uporabo majhne cepitvene bombe urana ali plutonija kot detonatorja.
Treba je opozoriti, da fuzija vodikovih jeder proizvede približno 4-krat več energije kot cepitev urana. Tako bodo jedrski reaktorji, ki jo uporabljajo, ob nadzorovanju jedrske fuzijske energije (nekateri pravijo sredi tega stoletja) pozabili na sedanje, ki temeljijo na procesih jedrske cepitve. Če bi fuzijska energija postala izvedljiva, bi imela naslednje prednosti: 1) gorivo je poceni in skoraj neizčrpno, devterij iz oceanov; 2) nezmožnost nesreče v reaktorju, če bi fuzijski stroj prenehal delovati, bi se popolnoma in takoj izklopil, brez nevarnosti taljenja, in 3) Je čisti vir energije, saj v procesu nastaja malo radioaktivnih odpadkov in je z njim lažje ravnati.
