現在日本国内で稼動している原子炉は高速増殖炉だとか軽水炉だとか様々な呼び方はあれど、すべて核反応（核分裂）式である。「放射性廃棄物だ！」「ナトリウム漏れだ！」と世間が騒いでいる原子炉は100%核反応式のものである。

核反応は、ウランやプルトニウムなどに中性子をぶつけ、物質を分裂させる。それらは分裂に伴って中性子と熱を発生させる。この分裂を連続的に発生させて熱を確保する方式のものを核反応式、或いは核分裂式と呼ぶ。

核反応式は炉心そのものや、冷却用液、配管、作業着などに至るまで数多くの放射性汚染物を排出してしまう。原子炉の運営・解体には多くの被爆者を出す。その他様々な問題を抱えている。

核融合は、核反応式が物体の分裂に伴う熱量を利用するのに対して物体が融合する際に生じる熱量を利用する方式である。

一番早く実現しそうなDT式を説明すると、重水素と三重水素を融合させ、ヘリウムと中性子を排出する時に出る熱エネルギーを利用する発電方式である。
DT式の燃料である重水素は海水中に含まれ、三重水素は海水中に含まれるリチウムに融合炉で発生する中性子を当てることによって生産可能である。要は、海水があれば発電はでき、危なっかしい放射性物質を使わなくても実現できる核エネルギーなのだ。

融合式では強力な中性子が発生するため炉心は放射化されてしまう。しかし、反応式のそれほどは強力なものではない。かつ、中性子を炉心から透過させない技術も存在し、反応式に比べ遥かに危険性が少なくエコロジーな発電方式といえる。

核融合も放射能や放射性廃棄物が0というわけではない。ごく普通の自然界にも放射能はあるわけだから、0という数字はないと考えた方がよい。体に蓄積しても害を与えない程度の分量であれば一応安全といえる。紫外線は浴びすぎると皮膚がんなどを起こすが、少量であれば大した影響がないことと基本的には同じである。

そもそもが当初の原子力発電の計画（アメリカのお話）としては、地球に太陽を作り出して発電することを目的としていたようである。「太陽」とは要するに「核融合」のことだ。

史実としては、点火や制御が比較的容易な核反応式が先に実現された。一部の人たちは核反応を「核融合までの繋ぎ」として考ていたという話もある。

核融合の現実としては、レーザー核融合やプラズマ核融合などの形式は生み出されている。

「核融合」を「太陽」といってみせたように、核融合によって発生する小規模の「太陽（のようなもの）」を燃焼させ、その熱量で発電を行うというのが核融合の肝である。

しかし、小規模ながら太陽と同じ原理で燃焼する超高温（DT式では約一億度）の火球の熱量に直接耐えられる金属はなく、空中に固定しようという研究が行われている。即ち、磁気閉じ込め式のプラズマ核融合と、慣性閉じ込め式のレーザー核融合である。（なお、磁気式、慣性式にはそれぞれ別の理論も存在する。）