定義
核聚變，又稱核融合，是指由質量小的原子，比方說氘和氚，在一定條件下（如超高溫和高壓）發生原子核互相聚合作用，生成中子和氦-4，并伴随着巨大的能量釋放的一種核反應形式。如果是由重的原子核變化為輕的原子核，稱為核裂變，如原子彈爆炸；如果是由較輕的原子核變化為較重的原子核，稱為核聚變，如恒星持續發光發熱的能量來源。相比核裂變，核聚變的放射性污染等環境問題少很多。如氘和氚之核聚變反應，其原料可直接取自海水，來源幾乎取之不盡，用之不竭，因而是非常理想的能源取得方式。
發展
目前人類已經可以實現不受控制的核聚變，如氫彈的爆炸。但是要想能量可被人類有效利用，必須能夠合理的控制核聚變的速度和規模，實現持續、平穩的能量輸出；而觸發核聚變反應必須消耗能量，因此人工核聚變的能量與觸發核聚變的能量要到達一定的比例才能有經濟效應。科學家正努力研究如何控制核聚變，但是現在看來還有很長的路要走。目前主要的幾種可控制核聚變方式：超聲波核聚變、激光約束（慣性約束）核聚變、磁約束核聚變（托卡馬克）。
2005年，部分科學家相信已經成功做出巨型的核聚變，并且得到初步驗證。首個實驗核聚變發電站将選址中國。
核裂變
核聚變就是小質量的兩個原子核合成一個比較大的原子核，核裂變就是一個大質量的原子核分裂成兩個比較小的原子核，在這個變化過程中都會釋放出巨大的能量,前者釋放的能量更大。
世界上的每一種物質都處于不穩定狀态，有時會分裂或合成，變成另一種太陽中心核聚變外的物質。物質無論是分裂或合成，都會産生能量。由兩個氫原子合為一個氦原子，就叫核聚變，太陽就是依此而釋放出巨大的能量。
大家熟悉的原子彈則是用裂變原理造成的，目前的核電站也是利用核裂變而發電。核裂變雖然能産生巨大的能量，但遠遠比不上核聚變，裂變堆的核燃料蘊藏極為有限，不僅産生強大的輻射，傷害人體，而且遺害千年的廢料也很難處理，核聚變的輻射則少得多，核聚變的燃料可以說是取之不盡，用之不竭。
