核聚变反应是指在高温条件下，两个轻核以极高的热速度相互碰撞，发生核聚变，形成一个较重的原子核，并释放出能量。因必须在极高的压力、温度条件下，轻核才有足够的动能去克服静电斥力而发生持续的聚变，因此，聚变反应也称“热核聚变反应”或“热核反应”。

        核聚变的原料主要是氢、氘和氚。氘、氚都是氢的同位素。核聚变是取得核能的重要途径之一。用核聚变原理造出来的氢弹是靠先爆发一颗核裂变原子弹而产生的高热，来触发核聚变起燃器，使氢弹得以爆炸。

        实现可控核聚变的条件更苛刻。试想，当两个带正电的球相互接近时，它们会互相排斥，只有使用更大的力才能使两者互相接近。可控核聚变也是这样，由于所有的原子核都带正电，当两个原子核越接近时，其静电斥力越大。为了使两个核发生聚变反应，必须使两个原子核的一方或双方有足够的能量，以克服它们之间的静电斥力。而核子之间的吸引力————核力是短程力，只有当两个原子核相互接近达到约万亿分之三毫米时，核力才能起作用。这时由于核力大于静电斥力，使两个原子聚合到一起，并放出巨大的能量。