يُعد الاندماج النووي مصدر الطاقة الأساسي للشمس والنجوم، إذ تتحد نوى الهيدروجين تدريجيًا لتكوين الهيليوم في درجات حرارة وضغوط هائلة. وتحول الشمس في كل ثانية نحو ٦٠٠ مليون طن من الهيدروجين إلى هيليوم، ويتحول قرابة ٤ ملايين طن من الكتلة إلى طاقة تنتشر في الفضاء على هيئة ضوء وحرارة وأشكال أخرى من الإشعاع.

الاندماج النووي هو العملية التي تنطلق فيها الطاقة عندما تتحد نوى الهيدروجين، أي البروتونات، لتكوين نوى الهيليوم. وقد توصل جورج غاموف وكارل فون فايتسكر في عام ١٩٣٧ إلى إحدى الخطوات المتسلسلة التي تحدث بها هذه العملية، ثم حدّد هانس بيته في عام ١٩٣٩ الخطوة الأخرى.

لا يصبح الجسم المحترق أثقل بمجرد احتراقه، بل تتحد مكوناته مع الأكسجين الموجود في الهواء لتكوين الرماد والغازات وبخار الماء ومواد أخرى. إذا جُمعت جميع نواتج الاحتراق ووُزنت معًا، فإن كتلتها تساوي كتلة الوقود والأكسجين اللذين دخلا التفاعل، ولذلك تكون أكبر من كتلة الجسم الأصلي وحده، مع بقاء الكتلة الكلية محفوظة.

الاندماج الخلوي عملية خلوية تتحد فيها خلايا أحادية النواة لتكوّن خلية متعددة النوى تُعرف بالمختلطة أو الملتحم الخلوي، وتحدث أثناء تمايز الخلايا العضلية والناقضات العظمية والأرومة المغذية وفي التشكّل الجنيني والتشكل الحيوي، ويعد ضروريةً لنضج الخلايا وحفاظها على وظائفها المتخصصة أثناء النمو.

اشتعال اندماجي حالة يصبح فيها تفاعل الاندماج النووي مستدامًا ذاتيًا عندما تسخّن الطاقة المنبعثة كتلة الوقود أسرع من تبريدها، فتستمر التفاعلات دون حاجة للطاقة الخارجية لرفع درجة الحرارة إلى قيم الانصهار، ويُعدّ معيارًا حاسماً لفعالية محركات الاندماج والتطبيقات الطاقية.