理論上任何低於鐵的元素都可以進行核聚變反應，並釋放大量能量，但是目前人類引發核聚變的手段，主要靠提高溫度，在所有核聚變當中，氫元素的核聚變反應所需溫度最低，其中又以氘-氚的聚變最容易實現。
核聚變所需條件
根據愛因斯坦的質能方程，元素的平均核子質量決定了元素的聚變或者裂變方向，在所有元素當中，鐵元素的平均核子質量是最低，所以低於鐵的元素，理論上都可以聚變。
但是各種元素髮生聚變的條件不一樣，這些條件包括溫度、壓力、等離子體溫度、約束時間等等，人類目前的技術手段，主要靠提高溫度來點燃聚變反應，其中氫元素的核聚變反應所需溫度最低，大約需要1億度，太陽內部的壓力超過1000億個大氣壓，在這樣的超高壓條件下也需要700萬度。相比之下，其他元素的核聚變條件更高，比如在大質量恆星的內部，擁有比太陽內部更高的壓力，其中碳的核聚變需要大約2億度，氖的核聚變需要10億度，氧的核聚變需要20億度，硅的核聚變需要30億度。
在地球上，元素丰度排行依次爲氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、氫、碳、氮……，雖然氧和硅是地球上最多的元素，但是要讓其發生核聚變所需溫度太高，現階段人類根本無法實現。
氦3
核聚變發電是一種利用原子核聚變反應產生熱能，然後利用熱能發電的技術。它是21世紀正在研究中的重要技術，主要是把聚變燃料加熱到1億度以上高溫，讓它產生核聚變，然後利用熱能。與核裂變相比，熱核聚變不但資源無限易於獲得，其安全性也是核裂變反應堆無法與之相比的。熱核反應堆如果在事故狀態釋能增加時，等離子體與放電室壁的相互作用強度則增大，由此進入等離子體的雜質隨之增加。
