พลังงานฟิวชั่น เป็นการสกัดพลังงานจากพันธะระหว่างอนุภาคในนิวเคลียสของอะตอมโดยหลอมรวมนิวเคลียสเหล่านั้นเข้าด้วยกัน เพื่อให้ได้พลังงานมากที่สุดองค์ประกอบแสงและไอโซโทปเช่นไฮโดรเจนดิวทีเรียมไอโซโทปและฮีเลียมจะต้องใช้แม้ว่าทุกองค์ประกอบที่มีเลขอะตอมต่ำกว่าเหล็กจะสามารถผลิตพลังงานสุทธิเมื่อหลอมรวม ฟิวชั่นนั้นตรงกันข้ามกับฟิชชันกระบวนการที่พลังงานถูกสร้างขึ้นโดยการแยกนิวเคลียสที่หนักเช่นยูเรเนียมหรือพลูโทเนียม ทั้งสองอย่างถือเป็นพลังงานนิวเคลียร์ แต่ฟิชชันนั้นง่ายกว่าและพัฒนาได้ดีกว่า โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทุกวันนี้ทำงานโดยใช้พลังงานฟิชชัน แต่นักวิทยาศาสตร์หลายคนหวังว่าโรงไฟฟ้าที่ใช้พลังงานฟิวชั่นจะได้รับการพัฒนาก่อนปี 2050
มีระเบิดนิวเคลียร์ทั้งพลังงานฟิชชันและพลังงานฟิวชั่น ระเบิด A-Conventional จะขึ้นอยู่กับฟิชชันในขณะที่ H-bombs หรือไฮโดรเจนระเบิดขึ้นอยู่กับฟิวชั่น ฟิวชั่นมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการแปลงสสารเป็นพลังงานสร้างความร้อนและอุณหภูมิมากขึ้นเมื่อกระบวนการถูกส่งไปยังปฏิกิริยาลูกโซ่ ดังนั้น H-bomb จึงให้ผลตอบแทนสูงกว่า A-bomb ในบางกรณีสูงกว่า 5,000 เท่า H-bombs ใช้ "บูสเตอร์" ฟิชชันเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการสำหรับการหลอมนิวเคลียร์ซึ่งประมาณ 20 ล้านองศาเคลวิน ใน H-bomb ประมาณ 1% ของมวลปฏิกิริยาจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานโดยตรง
พลังงานฟิวชั่นไม่ใช่พลังงานฟิชชันเป็นพลังงานที่ให้ดวงอาทิตย์สร้างความร้อนและแสงสว่างทั้งหมด ในใจกลางของดวงอาทิตย์ไฮโดรเจนประมาณ 4.26 ล้านตันต่อวินาทีถูกแปลงเป็นพลังงานโดยผลิต 383 yottawatts (3.83 × 10 26 W) หรือ 9.15 × 10 10 เมกะตันต่อวินาที มันฟังดูเยอะมาก แต่จริงๆแล้วมันค่อนข้างเบาโดยคำนึงถึงมวลรวมและปริมาตรของดวงอาทิตย์ อัตราการผลิตพลังงานในแกนกลางของดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 0.3 W / m 3 (วัตต์ต่อลูกบาศก์เมตร) ซึ่งมากกว่าหนึ่งล้านเท่าอ่อนกว่าการผลิตพลังงานที่เกิดขึ้นในเส้นใยหลอดไฟ เนื่องจากแกนกลางมีขนาดใหญ่มากโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเทียบเท่ากับโลกประมาณ 20 ดวงทำให้เกิดพลังงานทั้งหมดได้อย่างมหาศาล
เป็นเวลาหลายสิบปีที่นักวิทยาศาสตร์ได้ทำงานเพื่อควบคุมพลังงานฟิวชั่นสำหรับความต้องการของมนุษย์ แต่สิ่งนี้เป็นเรื่องยากเนื่องจากมีอุณหภูมิและแรงกดดันสูงที่เกี่ยวข้อง การใช้พลังงานฟิวชั่นหน่วยของเชื้อเพลิงที่มีขนาดเท่ากับลูกปืนขนาดเล็กสามารถผลิตพลังงานได้มากเท่ากับน้ำมันเบนซิน น่าเสียดายที่ความพยายามในการผลิตพลังงานฟิวชั่นทั้งหมดในปี 2008 มีการใช้พลังงานมากกว่าที่ผลิต มีวิธีพื้นฐานสองวิธี - ใช้สนามแม่เหล็กในการบีบอัดพลาสม่าไปที่อุณหภูมิวิกฤต (ฟิวชั่น จำกัด สนามแม่เหล็ก) หรือเลเซอร์ไฟที่เป้าหมายรุนแรงจนทำให้ความร้อนผ่านเกณฑ์สำคัญสำหรับฟิวชั่น (แรงเฉื่อยกักตัวฟิวชั่น) วิธีการทั้งสองนี้ได้รับเงินทุนจำนวนมากโดย National Ignition Facility (NIF) พยายามฟิวชั่น จำกัด เฉื่อยและมาออนไลน์ในปี 2010 และ International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) พยายามฟิวชั่นกักขังแม่เหล็กและเข้ามาออนไลน์ในปี 2018
