Reazione che avviene quando i nuclei di due elementi chimici leggeri si fondono con la produzione di quantità enormi di energia nucleare. Per esempio, la fusione di due atomi di deuterio, un tipo d'idrogeno, produce un atomo di trizio, un altro tipo d'idrogeno, un protone e circa 4 milioni di elettronvolt.
Perché si verifichi fusione, gli elementi che si fondono debbono avere grandi quantità di energia cinetica per superare le forze elettrostatiche che tenderebbero a tenere lontani i nuclei. Per questo le reazioni di fusione avvengono in genere a temperature molto elevate, paragonabili a quelle presenti sul Sole. Le reazioni di fusione nucleare alimentano l'emissione di energia nel Sole e sono sfruttate nella bomba H, o bomba all'idrogeno. Si tratta della più potente fonte di energia conosciuta sinora.
