A Nap belsejében óriási gravitációs nyomás és hőmérséklet hatására a hidrogénatomok héliumatomokká egyesülnek, aminek során nagy mennyiségű hő termelődik, és energia szabadul fel. Ezt a folyamatot próbálja reprodukálni a fúziós reaktor.
A technológia jelenleg még kísérleti fázisban van. A mostani technológiával a fúzió létrehozásához több energiára van szükség, mint amennyit ki tudunk belőle nyerni. Ha viszont a jövőben sikerülne megvalósítani a stabil magfúziót, ezzel szinte végtelen mennyiségű olcsó és tiszta energia lenne megtermelhető.
A nem megújuló erőforrásokra támaszkodó energiatermelési megoldásokkal szemben nagy előnye lehet, hogy nem bocsát ki üvegházhatású gázokat, és a működése során keletkező radioaktív hulladék mennyisége is elenyésző. Mivel teljesen más elven működik, mint a maghasadásra épülő atomerőművek, katasztrófáktól sem kell tartanunk. A hagyományos atomerőművekkel szemben további előnye, hogy melléktermékeit nem lehet felhasználni atomfegyver gyártásához, üzemanyaga pedig a bőségesen rendelkezésre álló deutérium.
A 2025-re megépülő ITER lehet az első fúziós reaktor, amely több energiát szolgáltat, mint amennyi a fúziós reakció fenntartásához szükséges. Az építési munkálatok 2008 őszén kezdődtek. Az első plazmaműveletet 2025 decemberére ütemezik. A projekt teljes élettartamát 30 évre tervezik, költségvetése körülbelül 10 milliárd euró. Az ITER azonban csupán kísérleti létesítmény lesz, az első kereskedelmileg is hasznosítható energiát termelő magfúziós erőművek legkorábban a 2050-es években léphetnek működésbe.