核聚变反应对于温度的要求非常高，通常需要达到上亿摄氏度。在如此高的温度下，气体分子将被完全电离，此时物质以高温等离子体（完全电离的气体）形态存在。为了持续输出反应能量，对于聚变等离子体的有效约束是关键。通常对于此类高温等离子体的约束方式有3种，即引力约束、惯性约束，以及磁约束，具体如下：

　　1 引力约束

　　太阳发光发热的能量来源是引力约束核聚变。太阳自身质量巨大，可以通过自身巨大的引力把核燃料束缚在一起。太阳内部的压力非常大，在这种极端高温高压的环境下，核燃料发生核聚变反应释放能量。引力约束核聚变作为太阳能量的来源，是一种天然存在的热核聚变反应堆，然而由于人类无法在满足足够小体积的条件下制造出如此大质量的物体，因此目前引力约束核聚变还只是大自然的专利，人类现阶段的技术手段尚无法在地面上制造出可以实现引力约束核聚变的反应堆。

　　2 惯性约束

　　惯性约束是另一种核聚变常用的约束方式，它通常采用高能量的激光或粒子束将燃料加热和压缩为等离子体，在自身惯性作用下，等离子体在极短的时间内来不及向四周飞散，在此过程中被压缩至高温、高密度的物理状态，从而发生核聚变反应，其过程如图1所示。由于这种核聚变的方式是通过等离子体自身的惯性作用约束而实现的，因此被称为惯性约束核聚变。这种约束方式约束的时间尺度较短，形成的等离子体具有较高的温度和密度等特征参数，需要大量的能量输入和精密的控制技术。

　　3磁约束

　　磁约束被认为是目前最有希望实现大规模受控核聚变反应的一种约束方式。由于带电粒子在磁场中趋向于沿着磁力线运动，而横跨磁力线的运动将会受到限制，这时的磁场可以起到约束带电粒子的作用。磁约束核聚变通过加热等外部手段将燃料温度提升，极高的温度使得燃料完全电离形成等离子体，采用特殊结构的磁场形式把燃料离子和大量自由电子组成的处于热核反应状态的高温等离子体约束在有限的体积内，使之受到控制地发生核聚变反应，并在此过程中释放出能量。增强磁场可以大幅度地减小带电粒子横越磁力线的扩散和导热特性，使处于磁场中的高温等离子体与反应容器的壁面隔开，从而保护壁面不受高温侵袭。