Coulomb-barrieren er lavest for hydrogenisotoper, som bare inneholder en positiv ladning i atomkjernen. Flere protoner i en kjerne er ikke stabilt uten et antall nøytroner og dette øker med økende kjernestørrelse. Protoner kan omdannes til nøytroner gjennom svak vekselvirkning. men dette har 20 størrelsesordener lavere reaktivitet enn fusjonsreaksjoner som ikke krever dette. En virkning er at de samme partiklene kan gi flere forskjellige mulige reaksjoner med forskjellige energinivåer og forskjellig sannsynlighet. Denne sannsynligheten beskrives ved reaksjonstverrsnittet og avhenger både av partikkeltype, reaksjon og energinivå.