Fuzja termojądrowa
Reakcja jądrowa podczas której atomy wodoru łączą się w atom helu a przy tym wydziela się duża ilość energii (reakcja ta w przeliczeniu na masę paliwa jest miliony razy bardziej efektywna niż reakcja spalania paliwa i kilka razy efektywniejsza niż reakcja rozpadu uranu w elektrowniach atomowych). Synteza termojądrowa występuje w sposób naturalny w Słońcu i jest źródłem energii produkowanej przez Słońce. Fuzja termojądrowa wydaje się być praktycznie nieograniczonym źródłem energii który może zaspokoić potrzeby energetyczne ludzkości, jednakże pojawiają się praktyczne trudności w jej realizowaniu. Reakcja taka może być wywołana przez człowieka (bomba wodorowa) jednak przy obecnym poziomie technologii kontrola tej reakcji zużywa więcej energii niż można otrzymać przy jej pomocy.
Na świecie prowadzonych jest wiele projektów badawczych mających na celu zbudowanie reaktora termojądrowego posiadającego dodatni bilans energetyczny - produkującego więcej energii niż zużywającego. Jako przykład można podać projekt ITER (wspólny projekt EU, USA, Japonii, Rosji, Chin, Korei Południowej oraz Indii) który zakłada budowę reaktora termojądrowego w południowej Francji oraz jego pierwszy zapłon w 2019 roku. Reaktor ten mimo planowanego dodatniego bilansu energetycznego nie będzie produkował prądu elektrycznego i będzie wykorzystywane jedynie w celach badawczych. Stworzenie komercyjnego reaktora termojądrowego wymaga jeszcze niestety dziesięcioleci badań.