Aby nastąpiło połączenie dwóch dodatnie naładowanych jąder musi zostać pokonana siła odpychania elektrostatycznego (siła kulombowska). Możliwe jest to tylko w bardzo wysokiej temperaturze – dlatego reakcja syntezy często nazywana jest reakcją termojądrową. We wszechświecie jest ona źródłem energii gwiazd. Z kilograma deuteru w reakcji syntezy można uzyskać energię porównywalną z uzyskaną ze spalenia 3,5 tys. ton węgla. Fuzja jądrowa jest źródłem energii Słońca, które umożliwia istnienie wszelkich form życia na Ziemi. W przeciwieństwie do reakcji rozszczepienia jądra atomowego, w której energia uzyskiwana jest poprzez podział bardzo ciężkich atomów, fuzja jądrowa wyzwala energię w procesie syntezy lekkich atomów, takich jak wodór, które łączą się ze sobą i tworzą atom helu. We wnętrzu Słońca proces ten zachodzi w niezwykle wysokich temperaturach (około 15 milionów ºC) i pod ogromnym ciśnieniem grawitacyjnym. W każdej sekundzie 600 milionów ton wodoru ulega syntezie i przekształca się w hel. dlatego ponieważ zelazo nie topi się w temperaturze jądra ziemi
