氢的三种同位素与氦-3聚变释放出的能量是所有核聚变反应中最大的。因此氦-3是核聚变最理想的燃料。但是因为地球上的氦-3储量稀少，无法大量用作能源。氦-3通常在无大气层或者大气极其稀薄、磁场不能太强并离恒星较近的天体中相对分布较多，这是因为恒星风中的氕核与氘核聚变生成的氦-3容易被抛射到行星表面土层上。而根据月球探测的结果，月球上的氦-3含量估计约100万吨以上。预计水星的氦-3资源约为月球的9倍。1995年，伽利略号探测器直接将探头伸入木星大气，进行质谱分析的结果表明：氦-3与氦-4的比例约为1:100