I 1951 foreslo Tamm, sammen med Andrei Sakharov, et Tokamak-system for å kunne bruke fusjonsenergi. Ideen ble inspirert av Oleg Lavrentiev. Designet som Tamm foreslo viste seg å være lovende, og ga mye høyere energiutbytte enn tidligere design og hva som var forventet, hvilket startet en bølge med optimisme siden fusjon kunne bli en mulig energikilde, og er i dag den vanligste måten å få energi ut av fusjon.