ปฏิกิริยานิวเคลียร์นั้นมีอยู่มากมายหลากหลายชนิด แต่ที่เราพูดถึงและนำศึกษากันมากคือ ปฏิกิริยาฟิชชั่น ( Fission Process) และปฏิกิริยาฟิวชั่น ( Fusion Process) ปฏิกิริยาฟิชชั่น ( Fission Process)คือปฏิกิริยาที่อะตอมขนาดใหญ่แตกตัวออกเป็นอะตอมที่มีขนาดสองอะตอมขึ้นไป และปฏิกิริยาฟิวชั่น ( Fusion Process) คือปฏิกิริยาที่อะตอมขนาดเล็กตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปมารวมตัวกันเป็นอะตอมขนาดใหญ่ แต่ในที่นี่เราจะขอกล่าวถึงปฏิกิริยาฟิวชั่นกัน
ปฏิกิริยาฟิวชั่น คือปฏิกิริยาที่อะตอมของธาตุที่มีขนาดเล็กหรือมีน้ำหนักเบาตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไป ทำการรวมตัวกันหรือชนกันแล้วมีการถ่ายทอดหรือสูญเสียและรับโปรตอนหรือนิวตรอน และเกิดเป็นอะตอมที่มีขนาดใหญ่หรือหนักขึ้นกว่าเดิม และมีการคายพลังงานหรือดูดซับพลังงานในการเกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นนี้ ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าการเกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นนั้น นิวคลีออน (จำนวนโปรตอนรวมกับจำนวนนิวตรอนในนิวเคลียส) ของอะตอมที่เกิดใหม่อย่างน้อยหนึ่งอะตอมจะต้องมีจำนวนที่โปรตอนหรือนิวตรอนในนิวคลีออนของอะตอมตั้งต้นเสมอ แต่จำนวน
โปรตอนและนิวตรอนของทุกอะตอมก่อนเกิดปฏิกิริยาจะต้องเท่ากับจำนวนโปรตอนและนิวตรอนของทุกอะตอมรวมกันหลังเกิดปฏิกิริยาเสมอ หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือเลขอะตอมและเลขมวลก่อนเกิดปฏิกิริยาต้องมีค่าเท่ากับเลขอะตอมและเลขมวลหลังเกิดปฏิกิริยานั่นเอง
ตัวอย่างของการเกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นคือปฏิกิริยาที่ ก๊าชไฮโรเจน 2 ตัว เกิดการชนกันได้เป็นฮีเลียมอะตอมออกมา จากปฏิกิริยาดังกล่าวจะพบว่าเมื่อไฮโดรเจนสองตัวรวมตัวกัน แล้วเกิดเป็นฮีเลียมอะตอมขึ้น แต่ฮีเลียมอะตอมที่เกิดขึ้นนั้นเป็นที่ไม่เสถียรจึงทำให้เกิดการคายพลังงานออกมา ซึ่งปฏิกิริยานี้เป็นตัวอย่างการเกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นชนิดหนึ่ง จากสมการด้านบนเราจะเห็นว่าปฏิกิริยาฟิวชั่นที่เกิดขึ้นนั้น ผลรวมของเลขอะตอมและมวลอะตอมก่อนเกิดปฏิกิริยาและหลังเกิดปฏิกิริยานั้นมีค่าเท่ากัน คือ 4 และปฏิกิริยานี้ยังคายพลังงานออกมา 3.3 MeVอีกด้วย
จากการเกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นนี้ ทำให้มีการค้นพบนิวเคลียสที่มีมวลเบากว่าตัวของธาตุไฮโดรเจนเรียกว่า ไอโซโทปของไฮโรเจน โดยนักวิทยาศาสตร์ที่ชื่อว่า มาร์ก โอลิแฟนท์ ในปี ค.ศ. 1932 และต่อมาได้นำทฤษฏีปฏิกิริยาฟิวชั่นมาทำการพัฒนาเพื่อวัตถุประสงค์ทางการทหาร ซึ่งโครงการที่รู้จักกันดีคือโครงการแมนฮัตตัน และการทดลองได้ผลทางการทหารจริงในเวลาต่อมา และในปัจจุบันนี้ได้มีการนำทฤษฏีปฏิกิริยาฟิวชั่นนี้มาทำการพัฒนาเพื่อการรักษาและการสร้างพลังงานให้แก่มนุษยชาติด้วย เรียกว่าเป็นการนำสิ่งที่ได้ทดลองและทดสอบนั้นมาสร้างประโยชน์สูงสุดให้กับคนอย่างเราให้ได้รับความสะดวกสบายอย่างแท้จริง วิทยาศาสตร์เหล่านี้ถือว่าเป็นสิ่งที่ช่วยพัฒนาโลกให้ไปได้ไกลมากขึ้นกว่าเดิมหลายเท่าตัวและไม่ต้องสงสัยว่าในอนาคตโลกจะพัฒนาไปไกลกว่านี้อีกอย่างแน่นอน