核聚变主要应用的地方是武器，以及能源上，还可以使用在航空领域，以及潜艇方面。现在核聚变技术的成熟的应用就是氢弹。不过基于核聚变技术可以产生巨大的能量，很多国家，包括我国都在积极研究和平核聚变技术，即实现人工控制核聚变，使它用来发电，就像裂变一样。

但是也正因为能量太大了，使它极不受控制，现在仅有的成果就是能够利用托卡马克装置实现2000～5000万度以上的人造太阳，普遍能仅仅能维持数十秒钟。

日本在2000万度的温度下，使“太阳”稳定地存在了31分钟45秒。