同等质量下聚变的威力远大于裂变。核聚变的过程与核裂变相反，是几个原子核聚合成一个原子核的过程。只有较轻的原子核才能发生核聚变，比如氢的同位素氘（dāo）、氚（chuān）等。
核聚变也会放出巨大的能量，而且比核裂变放出的能量更大。太阳内部连续进行着氢聚变成氦过程，它的光和热就是由核聚变产生的。相比核裂变，核聚变几乎不会带来放射性污染等环境问题，而且其原料可直接取自海水中的氘，来源几乎取之不尽，是理想的能源方式。
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。科学家正努力研究如何控制核聚变。
聚变与裂变的代表就是氢弹与原子弹，通过这两种核武器的爆炸来解释核聚变与核裂变的威力，所以核聚变比核裂变威力更大。
核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，核裂变是一个重原子核裂变为两个或两个以上的轻核，在聚变或裂变时都会有质量亏损，减少的质量都以能量的形式释放出来，核聚变产生的能量比核裂变要多得多，是因为相同质量的原子核在发生核聚变时，会有较多的质量亏损所以释放的能量也较多。
