核聚变就是小质量的两个原子合成一个比较大的原子 。
核裂变就是一个大质量的原子分裂成两个比较小的原子。
核聚变，又称核融合，是指由质量小的原子，比方说氘和氚，在一定条件下(如超高温和高压)，发生原子核互相聚合作用，生成中子和氦-4，弊顷并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量。根据质能方程E=mc^2;，原子核之静质量变化(质量亏损) 造成能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核，称为核裂变，如原子弹爆炸;如果是由较轻的原子核变化为较重的原子核，称为核聚变，如恒星持续发光发热的能量来源。
相比核裂变，核聚变的放射性污染等环境问题少很多。如氘和氚之核聚变反应，其原料可直接取自海斗渗水，来源几乎取之不尽，因而是比较理想的能源取得方式。
目前人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用，必须能够合理的控制核聚变的速度和规模，实现持续、平稳的能量输出;而触发核聚变反应必须消耗能量，因此人工核聚变的能量与触发核聚变租销陆的能量要到达一定的比例才能有经济效应。科学家正努力研究如何控制核聚变，但是现在看来还有很长的路要走。目前主要的几种可控制核聚变方式:超声波核聚变、激光约束(惯性约束)核聚变、磁约束核聚变(托卡马克)。