W elektrowni fuzyjnej w wyniku zimnej fuzji dwa atomy deuteru (izotop wodoru) łączą się w atom helu, reakcja ta odbywa się w wysokiej temperaturze i pod dużym ciśnieniem. Podczas tej reakcji z każdego powstałego atomu helu zostaje uwolniona energia o wartości 4,132 * 10^-12 J (dżuli) w formie promieniowania (z 1 grama deuteru uwalnia się zatem 172 MWh energii). Im większy jest reaktor fuzyjny, tym więcej reakcji syntezy może zostać wykonane, w wyniku czego reaktor wytwarza więcej energii.

Produkcja energii elektrowni fuzyjnej może zostać zwiększona poprzez rozwijanie technologii energetycznej.