Nuklearna fuzija je nuklearna reakcija u kojoj se više nuklearnih jezgra spaja i pri čemu se stvara teže nuklearno jezgro. Ona je praćena oslobađanjem ili apsorpcijom energije u zavisnosti od mase uključenih nuklearnih jezgara. Jezgra željeza i nikla imaju najveću energiju veze po nukleonu i zbog toga su ona stabilnija od svih drugih jezgara. Fuzija dva lakša jezgra od željeza ili nikla najčešće oslobađa energiju, dok fuzija jezgara koja su teža od željeza ili nikla apsorbira energiju, obratno je kod reverznog procesa, nuklearne fisije.