核聚变也可以称为热核反应。 其原理是将质量相对较小的原子，如氦原子，置于极高的压力和温度下，使它们结合或碰撞，从而产生更重的核心，然后就有质量损失。 简单来说，就是将两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核，并在此过程中释放能量的过程。 由于原子的质量必须比较轻，所以对核聚变反应所用原材料的要求还是很高的。 科学家们发现，自然界中有些元素可以很容易地实现聚变反应。 两者都是氢的同位素，即氘和氚。 氘也称为重氢，而氚称为超重氢。

  值得一提的是，太阳内部也一直在发生核聚变反应，这使得它能够释放出巨大的能量，氘和氚的聚变已经在太阳下进行了很多年。 基于这一发现，人们给可控核聚变起了一个很有趣的绰号，叫做“人造太阳”，当然也有很多人开玩笑说这是“沸水”。 无论是哪一种，都说明对其原料和制备条件的要求非常高。
可见人类要想聚合两个原子核，就需要一个能产生“高温高压”的装置，否则就会陷入即使有原材料也无法完成核聚变的境地。 托卡马克装置可以帮助我们实现这一目标。 至于大家都听说过的中国EAST，其实就是超托卡马克反应堆的一部分。
  另一方面，原材料氘和氚在自然界中的含量和性质有很大不同。 大家可能都听过“核聚变能量取之不尽”的说法。 这里取之不尽的元素是氘，在常温下是一种无色无味的可燃气体。 重要的是，氘广泛存在于海水中，估计高达 40 万亿吨，即每升海水约 0.03 克氘，这个数量似乎“令人放心”。然而氚并没有那么多，氚是氢的另一种同位素。 它在自然界中的存量很少，大部分主要是通过核反应人工产生的。 但从上述反应方法来看，是缺一不可的。