位素都可以用这种方法合成，但某些较重的同位素则目前只在原子序更高的元素的衰变产物当中发现。根据所用能量的高低，核合成分为「热」和「冷」两类。在热核聚变反应中，低质量、高能的发射体朝着高质量目标（锕系元素）加速，产生处于高激发能的复核（约40至50MeV），再裂变或蒸发出3至5颗中子。在冷核聚变反应中，聚变所产生的复核有着低激发能（约10至20 MeV），因此这些产物的裂变可能性较低。复核冷却至基态时，会只射出1到2颗中子，因此产物的含中子量更高。冷核聚变一词在此指的不是在室温下发生的核聚变反应（见冷核