热核聚变首先实现于核弹，其中一个重要因素是，要使氢原子核产生热核聚变，必须提供一个温度几千万以至1亿摄氏度的条件，氢弹是通过一个小小的原子裂变装置引爆，也就是说，先通过一个小小的原子弹爆炸，产生出这么高的温度，而后才能实现氢的热核聚变。
热核聚变，也就是氢弹爆炸，它产生的巨大能量，使人们震惊，人们当然进一步设想，如果能将这巨大的能量加以控制，使它们稳稳当当地徐徐释放，去为人们发电做功，那该多好。
在起初，对这样的设想提出怀疑的人同样不少。首先是，怎样产生这样的高温条件；而后是在这么高的温度下完成的热核反应，人们可以用什么装置去加以控制，使它成为一种稳定的、可控制的能源呢？
富有进取精神和开拓思想的科学家们设想出种种办法来使热核聚变反应成为一种可控能源，这项研究就叫受控热核聚变。如20世纪60年代，世界上出现了托卡马克受控热核聚变装置，使这一研究获得了重大突破。
1984年，我国正式建成并启动的“中国环流器1号”，便是研究利用受控热核聚变的实验装置。
后来，科学家又认为，太阳有巨大的引力场约束着氢的聚变，那么，在地球上，人们是不是也可以用引力场来作为约束氢核聚变的受控装置呢？核科学家们还发现，利用氢的同位素，一种叫作氘的氢的同位素，它的原子核里除了一个质子外，还有一个中子，所以它的质量比普通氢大一倍，人们叫它重氢。还有一种氢的同位素叫做氚，它比氖又多一个中子，质量比普通的氢要大两倍，也是一种重氢。当氘和氚在高温高速的条件下互相碰撞的时候，就会聚合成为氦，这个氦元素是氦的同位素，它并不稳定，需要放出一个中子和很大的能量而后才成为稳定的氦。热核聚变的能量就是这样产生的。
利用这两方面的研究成果，1991年11月9日，在英国牛津郡的卡勒姆实验室里，由欧洲14国科学家共同进行了一次受控热核聚变反应实验，采用了86％的氘和14％的氚，使它们在一个磁约束的环形装置里进行了聚变，持续时间2秒钟，温度达到3亿摄氏度，比太阳内的温度还要高15倍。
这一实验的成功，在世界上引起很强烈的轰动，它给全世界的能源开发带来巨大的希望。氢的同位素氘，在海水里的含量比在空气里的含量要高，估计以世界海水的总量计算，重氢的总蕴藏量可达10万亿吨！将这么大的数量的重氢都用来进行热核聚变反应的话，那么，人类得到的能源，大概相当于把地球的海水总量加在一起再乘以300倍，再把这个数量的海水想象成为全部是汽油，把这么多的汽油全部作为燃料而后产生的能量。想想看，那该是一座多么巨大的，取之不尽，用之不竭的能源库啊！地球上将不再受到能源危机的威胁。
所以，人们认为，未来的热核电站将是前途未可限量的能源装置。
当然，从一个仅仅只进行了两秒的实验成功，发展成为生产上的实际应用，从热核聚变要求那么高的的条件来看，核物理学家和其他专家们，还要走一段很艰难的探索道路，还有无数的技术难题需要研究解决。因而，也不排除有人对这一发展远景仍持悲观态度，认为它只不过是一个美好的、但却十分遥远的幻想；然而，更多的核科学家们则信心百倍地坚信，受控热核聚变的开发利用，总有一天会成为美好的现实出现在人们的面前。