冷核聚變是指在接近常溫常壓和相對簡單的裝置條件下發生核聚變反應。核聚變反應中，多個氫原子核被強行聚合形成一個重原子核，並伴隨能量釋放，也稱為低能量核反應。
冷核聚變是指在相對低溫（甚至常溫）下進行的核聚變反應，這種情況是針對自然界已知存在的熱核聚變（恆星內部熱核反應）而提出的一種概念性‘假設’，這種設想將極大的降低反應要求，可以使用更普通而且簡單的裝置，同時也使聚核反應更安全。
既然極端的高溫是產生聚變能的障礙，人們自然要探索其他或許能導致聚變的途徑。是否存在著不依賴於像太陽中心那樣的條件也能使原子核發生聚變的其他過程？幾十年過去了，人們對這個問題有過大量的探索，但一直沒有結果。
傳統核能應用的是核裂變原理，而各國競相追逐的一個新的制高點，則是受控核聚變能的開發。
1、核聚變是兩個或兩個以上的較輕原子核，在超高溫、高壓等特定條件下聚合為一個較重的原子核，由於該反應必須在攝氏1億至5億度的極高溫下進行，故稱為熱核反應；
2、據計算，1公斤熱核聚變燃料釋放出的能量為核裂變的4倍。核聚變的原料主要是氫、氘和氚。一旦受控核聚變發電得以實現，困擾人類多年的能源危機將有可能從根本上得到解；
3、太陽和恆星內部時刻在進行核聚變，所以才放出巨大的光和熱。
可控核聚變還在研究中，並沒有實現。要實現它是非常困難的。可控核裂變已經實現了。但是裂變材料在地球上是稀有金屬。所以可控核裂變可能幾百年就沒有。各有各的優勢，一個造價成本低，一個原料成本低。不受控的核聚變就是氫彈，這個已經沒問題了。但受控的核聚變還不行。有兩個原因。一是聚變反應的速率無法控制。核電站是受控核裂變反應。反應速率靠控制反應時產生的中子數量來實現。想讓反應進行得快一點，就把中子吸收劑抽出來一點，中子多了，反應速率就加快了。想讓反應進行得慢一點，就把中子吸收劑多放進去一些，中子少了，反應就進行得慢了。當把中子吸收劑完全放進去時，所有中子都被吸收了，裂變反應就基本中止了。但聚變反應就不一樣。聚變反應需要極高的溫度和極大的物質密度。一旦達到反應條件，靠什麼來控制反應速率呢？既要保持上千萬度的反應溫度，又要只讓一部分氫核相互反應，另外大部分氫核不反應，現在還沒辦法。二是找不到放置核聚變反應的容器。聚變反應需要上千萬度的反應溫度，又要保持極高的物質密度，而且一旦反應開始進行，產生的能力會使內部壓力急劇升高。那把聚變反應放在哪裡進行呢？有什麼東西能把正在反應的氫燃燒裝進去，既能在上千萬度的溫度下不熔化，又能承受反應時內部巨大的壓力呢？至少在現在，還找不出這樣的材料。有人設想用極強的電磁能把反應限制在一定的體積內，但目前還實現不了。所以，目前受控核裂變反應還無法實現。