轻原子核相遇时聚合为较重的原子核并放出巨大能量的过程。例如氘核(D)同氚核(T)相遇时，就可能发生聚变而形成氦核(⁴₂He)，并放出一个中子(¹₀n)；生成物的总动能要比反应物的总动能大17.59兆电子伏。由于核都带正电，相互间受到库仑力的排斥，因此在一般条件下，发生聚变的概率很小。自然界中只有在太阳等恒星内部，因温度极高，轻核才有足够动能克服斥力，而发生持续的聚变。人工的聚变尚只能在氢弹爆誥蛴杉铀倨鞑母吣芰Ｗ优鲎仓惺迪帧４蠊婺＞郾涞目刂疲谕ü刂?热核反应进行探索研究。