Kernfusion ist der Prozess, bei dem sich mehrere Atome mit der gleichen Ladung zu einem schwereren Kern verbinden. In manchen Fällen kann dabei je nach Masse Energie freigesetzt oder aufgenommen werden. Es ist eine sehr wichtige Energiequelle.
Obwohl es oft mit Kernspaltung verwechselt wird, wahrscheinlich wegen des ähnlichen Namens und – manchmal – ähnlichen Ergebnissen, ist die Kernfusion ein ganz anderer Prozess. Bei der Kernspaltung wird der Kern eines Atoms gespalten, was normalerweise zu einer großen Energiefreisetzung führt, wie es bei Atombomben der Fall ist. So erzeugen auch die meisten Kernkraftwerke Energie.
Die Kernfusion als Quelle der künstlichen Energie befindet sich noch weitgehend in der Entwicklungsphase, obwohl einige Fusionskraftwerke online sind. Der größte Teil der auf diese Weise erzeugten Energie, die Menschen und anderen Lebensformen zugute kommt, stammt von der Sonne. Fusion ist der Prozess, bei dem alle Sterne Energie erzeugen.
Das Problem bei der Erzeugung von Kernfusion besteht darin, zwei Atome mit derselben Ladung nahe beieinander zu bringen, da sich diese Atome im Allgemeinen gegenseitig abstoßen, anstatt sich zusammenzubewegen. Sobald sie jedoch zusammengebracht sind, beginnt die Nuklearkraft die Macht zu übernehmen. Diese Kraft zieht die Kerne von zwei oder mehr Atomen aufeinander zu und startet den Fusionsprozess, aber dies geschieht nur, wenn sie sich nahe genug beieinander befinden.
Um die Kerne nahe genug zusammenzubringen, um zu verschmelzen, muss man einen Weg finden, die Atome zusammenzubringen. In den meisten Fällen geschieht dies mit sehr hoher Hitze. Durch Hitze beschleunigen sich die Atome, wodurch sie ihre elektromagnetischen Tendenzen überwinden können, sich gegenseitig abzustoßen. Obwohl dies anfangs viel Energie erfordern kann, ist die resultierende Energie oft viel größer als die anfängliche Energiezufuhr. In einigen Fällen kann die Hitze der Explosion laufende Kernfusionsreaktionen auslösen, die als selbsterhaltende Reaktionen bezeichnet werden. Sterne sind dafür ein gutes Beispiel.