可控热核反应是指在高温下使轻元素的原子核发生可控制的聚变反应而形成重元素原子核的过程。热核反应过程中放出大量核能，这是太阳、恒星和氢弹的能量来源。可控热核反应在可控制的条件下进行，反应过程不象氢弹那样猛烈，释放出来的能量可以转换为电能。海水中含有大量的氘（氢的同位素），可作为热核反应的燃料，如果可控热核反应一旦实现，将使人类获得一种几乎取之不尽的能源。可控热核反应从20世纪50年代初开始研究，取得了很大的进展，但仍停留在实验室研究阶段。不过这方面的研究工作已经有力地推动了磁流体力学和等离子体动力学的发展。