Fuusioreaktio on
ydinreaktio, jossa kaksi kevyttä
atomiydintä yhtyy yhdeksi raskaammaksi. Samalla vapautuu
energiaa sekä usein yksi tai useampi uuden ytimen kannalta "ylimääräinen"
neutroni tai
protoni.
Auringon ja muiden
tähtien energia on peräisin niiden sisäosissa tapahtuvista fuusioreaktioista; maan päällä fuusiota on yritetty valjastaa sähköntuotantoon vuosikymmenten ajan, mutta toistaiseksi sen ainoa toimiva sovellus on
vetypommi. Fuusiolle vastakkainen reaktio on
fissio, jossa raskas ydin hajoaa kahdeksi kevyemmäksi.