Termonukleær fusion er en proces, hvor to eller flere atomkerner smelter sammen og danner en mere stabil kerne, samtidig med at der frigives store mængder energi. I stjernerne fusionerer brintkerner sammen for at danne heliumkerner i en proces kaldet proton-proton fusion. Denne proces frigiver energi i form af elektromagnetisk stråling og neutriner.