Реакции ядерного и термоядерного синтеза являются видами ядерных реакций, в ходе которых выделяется огромное количество энергии. Обычно в качестве ядерного топлива реакторов синтеза используется водород, два ядра которого сливаются в одно ядро гелия, выделяя при этом достаточно большое количество энергии. И в качестве примера, демонстрирующего понятие этого "достаточно большого количества", можно привести, что в водороде, содержащемся в одном стакане воды, заключена энергия, которая может быть получена при сжигании полумиллиона баррелей (159 литров) нефти. Реакторы ядерного синтеза более безопасны, нежели реакторы, работающие на расщеплении ядер тяжелых элементов, эти реакторы не могут расплавиться, взорваться, выбросив в окружающую среду массу радиоактивных веществ, и при их работе не образуется высокорадиоактивных токсичных отходов.