Füzyon ile hafif çekirdeğin (A £ 8), ağır bir çekirdek oluşturmak için, büyük bir enerji açığa çıkararak birleşmesi olayıdır. Kendi kendine oluşan füzyon tepkimeleri çok yüksek sıcaklıklara ve basınca gereksinim duyarlar. Bugün evrendeki enerjinin füzyon tepkimeleri sonucu oluştuğu bilinmektedir. Güneş ve yıldızların içinde çok yüksek sıcaklıklarda iyon haline gelen çekirdekler elektronlarla birlikte “plazma” adı verilen bir topluluk oluştururlar. Plazma içinde yüksek hızlarla hareket eden çekirdeklerin çarpışmalar sonucu füzyon yapma olasılığı fazladır. Yüksek sıcaklıklardaki bu tepkimelere “termonükleer reaksiyonlar”, açığa çıkan enerjiye de “termonükleer enerji” denir (C. YALÇIN, 1981).

            Füzyon reaksiyonunda açığa çıkan enerjinin büyük bir kısmı yüklü çekirdeklerle nötronlar arasında dağılır. Nötronları uygun bir yavaşlatıcı da yavaşlatmak ve bu yavaşlatıcıda ısı almak suretiyle yararlanılır (B. YARAMIŞ, 1985).

            Yıldızlarda oluşan füzyon reaksiyonları arasında en önemlileri “proton-proton zinciri” ve “karbon-azot zinciri”dir (C. YALÇIN, 1981).

Proton-proton zinciri:

₁H¹ + ₁H¹ ® ₁H² + b⁺ + u + 0,42 MeV

₁H² + ₁H¹ ® ₂He³ + g +  5,49 MeV                                                                   (1)

            ₂He³ + ₂He³ ® ₂He⁴ + 2₁He¹  + 12,86 MeV

            Açığa çıkan enerji       : 18,77 Mev

            Karbon-azot zinciri:

            ₆C¹² + ₁H¹ + ₇N¹³ + g + 1,95 MeV

            ₇N¹³® ₆C¹³ + b⁺ + ug + 1,20 MeV

            ₆C¹³ + ₁H¹ ® ₇N¹⁴ + g + 7,55 MeV                                                                    (2)

            ₇N¹⁴ + ₁H¹ ® ₈O¹⁵ + g + 7,34 MeV

            ₈O¹⁵® ₇H¹⁵ + b⁺ + g + 1,68 MeV

            ₇N¹⁵ + ₁H¹ ® ₆C¹² + ₂He⁴ + 4,96 MeV

            Açığa çıkan toplam enerji      24,68 MeV                 (C. YALÇIN, 1981).