İki çekirdek arasında birleşme reaksiyonunun yer alabilmesi için, bu iki çekirdeğin birbirine yeterince yaklaşabilmesi gerekir. Halbuki çekirdekler pozitif ve aynı yüklü olduklarından, birbirlerini iterler. Gerekli yakınlaşmayı sağlamak için, çekirdeklerin bu itme kuvvetini yenmesi, yüksek hızla birbirlerine doğru gelmesi lazımdır. Fakat çekirdekler sıcaklık nedeniyle zaten, belli bir kinetik enerjiyle hareket halindedir. Eğer bu sıcaklık yeterince yüksekse, çekirdekler birbirlerine yeterince yaklaşabilir ve aralarında bir füzyon tepkimesi yer alabilir. Ancak bu iş için gereken sıcaklıklar bir hayli yüksektir. Güneşin merkezi kısmında, hidrojenler arası füzyon tepkimeleri bolca yer almakta, fakat buradaki sıcaklıklar 10 ila 20 milyon santigrad derece civarında dolaşmaktadır. Yeryüzünde ise, basınç daha düşük olduğundan, gerekli sıcaklıklar 100 milyon °C düzeyindedir. Bu yüzden füzyon tepkimeleri, sıcaklığa dayalı çekirdek tepkimeleri anlamında, "termonükleer reaksiyon" olarak nitelendirilirler.

Bu yüksek sıcaklıklarda herşey buharlaşmış olup, atomlar iyonize haldedir. Yani pozitif yüklü çekirdekler ve negatif yüklü elektronlar, çeşitli yönlerde ve çok yüksek hızlarla koşuşturup durmaktadır. Böyle bir plazma oluşturup yeterince ısıtabilirseniz, füzyon tepkimeleri başlayacak, enerji üretmek imkanı doğacaktır. Tepkimenin belli başlı hammaddesi olan döteryum, dünyada boldur. Çünkü okyanus sularındaki her 6,666 hidrojen çekirdeğine karşılık, bir tane de döteryum izotopu bulunur. Yani dünyada "dünya kadar" döteryum vardır ve döteryumun her gramı 7.5 ton kömür kadar füzyon enerjisi içerdiğine göre, okyanuslar suları neredeyse sınırsız miktarda enerji barındırır.

Ancak, füzyon olayını başlatmak için plazmanın ısıtılması gereken yüksek sıcaklıklara dayanıklı hiçbir malzeme, tabii ki yoktur. Çünkü milyonlarca santigrat derecedeki plazma, değdiği herşeyi, metal veya hatta seramik dahi olsa, anında buharlaştıracaktır. Güneşin merkezinde bu sorun değildir. Çünkü herşey zaten gaz halindedir. Yeryüzünde ise plazma, maddeden yapılmamış "kap"larda ısıtılmak zorundadır. Bunun için, manyetik alanların hareket halindeki yüklü parçacıklar üzerinde uyguladığı kuvvetlerden yararlanılır. Bu kuvvetler, plazmayı oluşturan ve plazma hacminden dışarı kaçmaya çalışan yüklü parçacıkları yavaşlatarak, içerde hapis kalmalarını sağlamaya çalışır. Ancak, füzyon tepkimeleri başladığında, plazma daha da fazla ısınır ve çok daha hızlı hareket etmeye başlayan parçacıkların, hapsedildikleri hacimden kaçabilmeleri kolaylaşır. Plazma saniyenin milyonda birinden az bir süre içerisinde dağılır. Amaç, bu kısa süre içerisinde füzyon tepkimelerinden, plazmayı ısıtmak için harcanandan daha fazla enerji elde ederek kara geçmek ve bu enerjiyi elektrik enerjisine çevirmektir. Bu ise, 1950'lerden beri bu alanda yapılan araştırmalara milyarlarca dolar harcanmış olmasına rağmen, henüz başarılamamıştır.