নিউক্লিয়ার ফিউশন (Fusion) হলো এমন একটি পারমাণবিক বিক্রিয়া যেখানে দুটি হালকা নিউক্লিয়াস একত্রিত হয়ে একটি ভারী নিউক্লিয়াস গঠন করে এবং বিপুল পরিমাণ শক্তি নির্গত হয়। এই প্রক্রিয়াটি সূর্যের মতো নক্ষত্রগুলিতে ঘটে থাকে, যেখানে হাইড্রোজেন পরমাণু একত্রিত হয়ে হিলিয়াম তৈরি করে। এটি নিউক্লিয়ার ফিশনের (Fission) বিপরীত, যেখানে একটি ভারী নিউক্লিয়াস ভেঙে দুটি হালকা নিউক্লিয়াসে পরিণত হয়।