Кількість енергії, що виділяється при термоядерному синтезі, дуже велика. у чотири рази більше, ніж при реакціях розподілу ядер. На термоядерних реакціях може бути засновано роботу майбутніх термоядерних енергетичних реакторів.
Потужність, що скидається в градирні всіма джерелами тепла, максимальна – 1150 мегават. Потужність, що виділяється у плазмі у різних режимах токамака від 250 до 700 мегават. З них потужність термоядерної реакції від 200 до 630 мегават, а інше вкладається системами нагрівання плазми.
Наприклад, можна зіткнути два ядра водню, щоб отримати гелій. За такої реакції виділяється величезна кількість енергії завдяки різниці мас: маса частинок до реакції більша, ніж маса отриманого великого ядра. Ця маса і перетворюється на енергію завдяки всій відомій формулі E=mc2.
Керований термоядерний синтез відрізняється від традиційної ядерної енергетики тим, що в останній використовується реакція розпаду, під час якої з важких ядер виходять легші ядра.