La fusione nucleare svolge un ruolo vitale nella continuità della vita sulla Terra perché è il mezzo di produzione di energia impiegato il sole. Se il sole non era in grado di fondere elementi più leggeri in elementi più pesanti attraverso il termonucleare fusione che si verifica all'interno del suo nucleo, non ci sarebbe luce e calore che viaggiano attraverso lo spazio sulla Terra. La fusione nucleare che avviene nel nucleo del sole si traduce in una temperatura interna di circa 27 milioni di gradi Fahrenheit.
Gli scienziati sono stati in grado di produrre reazioni di fusione nucleare per circa 60 anni. I reattori nucleari che possono produrre energia mediante fusione, anziché con l'attuale metodo basato sulla fissione, rappresentano un uso pacifico della fusione nucleare. La sfida posta è la grande quantità di energia necessaria per superare le forze repulsive tra i nuclei con carica positiva. Le particelle devono essere portate abbastanza vicine l'una all'altra per consentire all'attrazione della forza nucleare, chiamata forza nucleare forte, di superare la repulsione elettrostatica.
Un'enorme quantità di energia viene rilasciata da una reazione di fusione perché la massa dell'elemento appena fuso è inferiore ai componenti originali che sono entrati in essa. La massa non può essere distrutta, può solo essere convertita in energia, e quindi la massa perduta viene liberata dalla reazione di fusione come energia. L'energia rilasciata può essere prevista dall'equazione di equivalenza massa-energia di Einstein, E = mc 2 , che afferma che l'energia rilasciata da una data quantità di massa è uguale a quella quantità moltiplicata per una costante, c < sup> 2 , che è un moltiplicatore rappresentato dalla velocità della luce al quadrato. Questo è un numero considerevolmente grande e spiega l'enorme quantità di energia rilasciata dalla quantità relativamente piccola di massa contenuta in un dispositivo termonucleare, come una bomba all'idrogeno.