Kernfusie is die samesmelting van verskillende atome, waardeur 'n ander, swaarder (d.w.s. verder in die periodieke tabel geleë) element gevorm word. Hierdie samesmelting is gewoonlik slegs moontlik by baie hoë druk en temperatuur (soos in die son) – dit is wanneer atome die vinnigste beweeg en hard teen mekaar sal bots. As atome baie hard teenmekaar bots, gebeur dit dat die atoomkern van een atoom ’n ander atoom se kern binnedring en saamsmelt om een atoom te vorm met ’n groter kern. Byvoorbeeld as 2H ('n waterstofatoom met twee nukleone, een proton en een neutron (atoomgetal = 1)) en 3H (een proton en twee neutrone) saamsmelt om 4He, met atoomgetal = 2, te vorm. In die proses word energie vrygestel omdat 4He ’n laer massa het as die som van 2H en 3H. Die energie wat vrygestel word, kan bereken word deur die bekende formule E = mc2. Dit kan soos volg voorgestel word:
(Onthou dat 21H 'n waterstof-atoom is met twee nukeone: 1 proton en 1 elektron. Kyk ook Isotoop.)