Nuklearna fuzija je proces u kojem se dva lahka atomska jezgra kombinuju kako bi formirala jedno teže, a oslobađajući ogromne količine energije.
Reakcije fuzije odvijaju se u stanju materije zvanom plazma – vrući, nabijeni plin napravljen od pozitivnih iona i elektrona koji se slobodno kreću s jedinstvenim svojstvima koja se razlikuju od čvrstih tvari, tekućina ili plinova.
Sunce, zajedno sa svim ostalim zvijezdama, pokreće ova reakcija. Da bi se spojile na našem suncu, jezgra moraju da se sudare jedno s drugim na ekstremno visokim temperaturama, oko deset miliona stepeni Celzijusa. Visoka temperatura im daje dovoljno energije da prevladaju međusobno električno odbijanje. Jednom kada se jezgre nađu u vrlo bliskom dometu jedna od druge, privlačna nuklearna sila između njih će nadjačati električno odbijanje i omogućiti im da se spoje. Da bi se to dogodilo, jezgre moraju biti zatvorene unutar malog prostora kako bi se povećale šanse za sudar. Na suncu, ekstremni pritisak koji stvara njegova ogromna gravitacija stvara uslove za fuziju.