核聚变能是两个轻原子核结合在一起时，由于发生质量亏损而放出的能量。核聚变的原料是海水中的氘（重氢）。
早在１９３４年，物理学家卢瑟福、奥利芬特和哈尔特克已在静电加速器上用氘－氘反应制取了氚（超重氢），首次实现了聚变反应。海水里的氘只占０．０１５％，但由于地球上有大量海水，每升海水中所含的氘通过核聚变反应产生相当于３００升汽油燃烧所放出的能量，因此可以利用的核聚变材料是极为丰富的。
据估计，海水中的氘通过核聚变释放的聚变能可供人类在高消费水平的基础上使用５０亿年。有关科学家们正在积极研究、一些国家政府也大力支持开发丰富而清洁的核聚变能。
美国广播公司１９９９年４月１２日播发的一篇题为《为聚变开拓未来》的消息说：使用美国最新建成的试验核反应堆的科学家们认为，他们为２１世纪开发一种安全而又取之不尽的能源--聚变能- -而进行的努力取得了进展。
建在美国中部新泽西州郊区普林斯顿大学等离子体物理实验室的"国家球形核聚变实验装置（ＮＳＴＸ）" ，使支持提供聚变能研究经费的官员们和参与此项全国性合作项目的物理学家和工程师们惊叹不已。能源部长理查森说："ＮＳＴＸ是有关这项技术具有潜力的最佳例证。
它缩短了我们与实际应用聚变能之间的距离。"日本从２０世纪７０年代开始进行核聚变研究，目前已研究开发出五种核聚变反应方式。中国也十分重视核能的开发利用，主要研制开发快中子堆、高温气冷堆和聚变－裂变混合堆三种先进反应堆。
科学家们估计，到２０５０年，核聚变技术将达到实用化水平大。
太阳内部连续进行着氢聚变成氦过程，它的光和热就是由核聚变产生的。
