核聚變的原理是：

在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛，讓兩個原子核能夠互相吸引而碰撞到一起，發生原子核互相聚合作用，生成新的質量更重的原子核（如氦），中子雖然質量比較大，但是由於中子不帶電，因此也能夠在這個碰撞過程中逃離原子核的束縛而釋放出來。

大量電子和中子的釋放所表現出來的就是巨大的能量釋放。這是一種核反應的形式。原子核中蘊藏巨大的能量，原子核的變化（從一種原子核變化為另外一種原子核）往往伴隨著能量的釋放。核聚變是核裂變相反的核反應形式。

工作原理:用特殊形態的磁場把氘、氚等輕原子核和自由電子組成的處於熱核反應狀態的超高溫等離子體約束在有限的體積內，使它受控制地發生大量的原子核聚變反應，釋放出原子核所蘊藏的能量。這種方式需要建立複雜的導引磁場，啟動磁場耗能比較大，實現起來比較困難；另一種為慣性約束核聚變，慣性約束核聚變的工作原理:透過多方向的鐳射器發射強鐳射照射金屬靶丸或者金屬靶環，金屬靶丸或者金屬靶環內層在反作用力下向金屬靶心收縮，引爆金屬靶丸或者金屬靶環內的等離子體。