1. Phản ứng nhiệt hạch là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn.
2. Năng lượng tỏa ra bởi các phản ứng nhiệt hạch gọi là năng lượng nhiệt hạch. Năng lượng nhiệt hạch lớn hơn nhiều năng lượng phân hạch.
Người ta chủ yếu quan tâm đến các phản ứng nhiệt hạch tạo nên heli
\( _{1}^{1}\textrm{H}\) + \( _{1}^{2}\textrm{H}\) → \( _{2}^{3}\textrm{He}\)
\( _{1}^{2}\textrm{H}\) + \( _{1}^{2}\textrm{H}\) → \( _{2}^{4}\textrm{He}\)
\( _{1}^{2}\textrm{H}\) + \( _{1}^{3}\textrm{H}\) → \( _{2}^{4}\textrm{He}\) + \( _{0}^{1}\textrm{n}\)
3. Điều kiện để thực hiện phản ứng nhiệt hạch :
-  Nhiệt độ cao (50 triệu đến 100 triệu độ).
-  Mật độ hạt nhân trong plasma phải đủ lớn.
-  Thời gian duy trì trạng thái plasma ở nhiệt độ cao phải đủ lớn.
4. Năng lượng nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của hầu hết vì sao.
5. Năng lượng nhiệt hạch trên Trái Đất, với những ưu viết không gây ô nhiễm (sạch) và nguyên liệu dồi dào, sẽ là nguồn năng lương của thế kỉ XXI.