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提升到1亿-1.5亿度，相当于太阳核心温度的10倍！在这样的高温高压条件下，使氘和氚核（即带有1个和2个中子的氢元素核）发生聚变反应。
核聚变的困难在于容器的建设，常规材料无法承受如太阳核心般的高温，人们只能寻求物理学工具来帮忙。迄今为止，在引力约束之外，人们对于如何约束等离子体并达到高温，提出了多种方式，比如激光约束（用强激光束加热并维持等离子体）、磁场约束。其中占上风的磁场约束又有多种设计方案，比如建造成各种不同的形状：雪茄形、8字形或是别的什么，最终人们还是选择了圆形。苏联物理学家萨哈罗夫和塔姆设计的托卡马克是现在的主流，在1968年成功实现将一团等离子体加热到高达1000万度，并维持稳定状态3毫秒以上。
为了产生1亿-1.5亿度的高温，托卡马克是名副其实的“电老虎”，即使是小型的实验装置，耗电功率也如同一座中等城市。1997年英国JET装置实现了在2秒多时间内产生了16兆瓦的核聚变能量输入，只是输入功率却高达25兆瓦！法国的另一台装置环流器在2003年实现了保持无核聚变稳定状态6分30秒。前路依然漫长，但这些进展依然让科学家们欢欣鼓舞。ITER的任务书中设计的目标并不高，只是在6分40秒的持续时间内，以50兆瓦的输入功率得到500兆瓦的核聚变能量输出。而根据估计，要达到工业应用标准，效率至少还得提高5倍，持续运行时间得长达数月，全天候运行。从这一点来看，ITER名副其实是一座“实验性”的反应堆。
争议缠身，但前景光明
ITER是现代科学和工业需求共同催生的巨无霸，它的运行时间长达30年甚至50年，由于一再推迟，其预算也从50亿欧元飙升到150亿美元，由数十个国家提供。但如今，某些国家的财政状况堪忧。
更多的争议还是来自科学方面。环形托卡马克的建设是基于等离子体的稳定性，然而这种由电子和原子核组成的高温状态的物质维持稳定是很困难的。在太阳中我们看到了各种不稳定现象——喷发、漩涡、翻滚，在实验室等离子体的表面同样存在。将来的应用中还必须有效地抽取能量，这种干扰对于等离子体的稳定性影响如何还未可知。
建设反应堆所需要的材料的研发和选择，也将是一个重要的难题，它必须能够承受高温高压，以及超高能粒子流的长时间冲击。
事实上，科学界公认的一点是：第一代聚变反应堆肯定价格不菲，且本世纪内无法广泛应用，以至于有笑话说“核聚变能源是未来能源……它永远都是”。不过相对于使用木柴和石油燃料的历史，人类对于核科学的研究还不到100年，对核聚变的研究也才50年，我们仍有足够的理由期待科学家给我们带来“世界从此和平”的美好消息。