一种反应堆，随着能量被有控制地放出而进行的核聚变(参见“核能”[nuclear energy])。现在一般认为热核反应堆在21世纪前不能被使用。最容易做到的聚变反应是氘和氚合成氦(21H+31H=42He+n+17.6MeV)。为了克服原子核心间的静电(参见“库仑定律”[Coulomb’slaw])，需要4000万度的高温。包含^*等离子体(plasma)也是一个核心问题。为在这一温度下产生有用的能量，等离子体密度和约束时间之积每立方厘米必须超过10¹⁴粒子秒。在磁容中，等离子体被流经外部线圈和等离子体本身(□第1157页)的电流产生的磁场(一些泰丝拉)隔离容器壁。环行线圈装置研制于苏联，已接近10¹⁴粒子秒这个数字，但磁场的不稳定和纯度的控制还未解决。其他可能的工艺包括惯性约束，在惯性约束里，燃烧弹在^*激光(laser)和粒子束的作用下产生^*绝热压缩(adiabaticcompression)(达100倍固体密度)，从而引起点火。较突出的问题关系到有效产生高能光束(紫外线的、X射线的、或质子的)并在压缩时维持对称。热核燃料(氢及其同位素)几乎是取之不尽的，这使得聚变反应极具吸引力。

热核反应堆 氚(12H)和氚(13H)在聚变反应里结合形成氦。人们正尝试用环形电磁来包容有氘环和氚环构成的等离子。