La fusión consiste en la unión de dos núcleos de átomos livianos que chocan violentamente formando uno más masivo. Por ejemplo, los núcleos pueden ser del deuterio y del tritio; ambos son variedades o isótopos del hidrógeno, cuyos núcleos tienen un solo protón (de color amarillo en la figura), pero que poseen respectivamente 1 y 2 neutrones (de color azul en al figura).
Si estos dos núcleos se unen, se forma un nuevo núcleo inestable que se divide en dos productos: un neutrón y un nuevo núcleo más masivo correspondiente al helio, con dos protones y dos neutrones. Tanto el neutrón como el helio son expelidos con mucha energía, generando así una enorme cantidad de calor.
Esta transformación de hidrógeno en helio, que emite una enorme energía, es lo que sucede permanentemente en el sol.
El desarrollo de reactores de fusión requiere de una tecnología más compleja que la fisión y aún está en etapa experimental. Sin embargo, este tiene la gran ventaja de que se puede producir a partir del hidrógeno, un elemento muy abundante en la naturaleza, por lo cual se considera que su combustible sería inagotable.
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