У злитті, два легких ядра зливаються, утворюючи одне більш важке ядро. Процес вивільняє енергію, оскільки загальна маса отриманого єдиного ядра менша за масу двох вихідних ядер.
Fusion відбувається, коли два атоми стикаються один з одним, утворюючи важчий атом, наприклад, коли два атоми водню зливаються в один атом гелію. Це той самий процес, який живить сонце та створює величезну кількість енергії — у кілька разів більше, ніж поділ. Він також не виробляє високорадіоактивних продуктів поділу.
Ядерний синтез є процес, під час якого два легкі атомні ядра об’єднуються, утворюючи одне, важче, вивільняючи величезну кількість енергії.
Основна проблема полягає в тому, що, хоча здійснити термоядерний синтез відносно просто — ми постійно робили це за допомогою термоядерної зброї — набагато складніше зробити реакцію повільною та контрольованою, витягаючи з неї корисну енергію.
Більшість експертів погоджуються з цим ми навряд чи зможемо виробляти великомасштабну енергію за допомогою ядерного синтезу приблизно до 2050 року (обережні можуть додати ще десятиліття).
Потужності синтезу сонце і зірки коли атоми водню зливаються разом, утворюючи гелій, і речовина перетворюється на енергію. Водень, нагрітий до дуже високих температур, перетворюється з газу на плазму, в якій негативно заряджені електрони відділяються від позитивно заряджених атомних ядер (іонів).