USA byggede først en kernefissionsreaktor i 1942 og brugte de første fissionsbomber i 1945. Det var i 1952, at den amerikanske regering testede den første fusionsbombe, men fusionsreaktorer fra maj 2011 er stadig upraktiske. På trods af de forskellige tilgange til energiproduktion, som fusions- og fissionsforskere følger, deler processerne nogle fælles træk.
Atomiske partikler
Både nuklear fusion og nuklear fission bruger den energi, der er lagret i atompartikler i energiproduktionsprocessen. Et atom består af en central kerne og elektroner, der bevæger sig rundt om ydersiden af kernen. Alle grundstoffer har protonpartikler i kernen og elektroner, som er meget mindre partikler, udenfor. Alle grundstoffer bortset fra hydrogen indeholder partikler kendt som neutroner i kernen, som har nogenlunde samme masse som protoner.
Disse partikler bruger elektrisk ladning og andre kræfter til at klæbe sammen som et atom, medmindre energi indføres fra en anden kilde, i hvilket tilfælde atomer kan bryde op, i tilfælde af nuklear fission, eller slutte sig sammen, i tilfælde af nuklear fusion. Når et atom ændrer sig under en nuklear reaktion, frigiver det den energi, det tidligere brugte til at holde partiklerne sammen eller holde dem adskilt.
Energiproduktion
Både fission og fusion er processer, der sigter mod at producere energi, hvilke kraftværker derefter kan blive til elektrisk energi til at drive hjem og virksomheder. Det er den energi, atomet frigiver, når det skifter til en anden form, som kraftværker høster. Fra maj 2011 er energieffektiviteten af fusionsreaktioner, som har brug for en stor mængde indledende energi for at starte reaktionen, ikke tilstrækkelig til at gøre det til en levedygtig energiproduktionsmulighed.
Bomber
Både fusions- og fissionsreaktioner er egnede til fremstilling af atombomber. Atombomberne fra 2. verdenskrig var fissionsbomber, skønt fusionsbomben, også kendt som brintbomben, kun blev testet et årti eller to senere.
Naturlige forekomster
Både fission og fusion kan forekomme naturligt. Solen, kilden til varme og lysenergi for planeten, afgiver energi produceret af fusionsreaktioner mellem lyselementer som brint og helium. Dette er kun muligt, fordi solens kerne har høje temperaturer og høje tryk, som giver opstartsenergien til fusionsreaktionen. Fissionsreaktioner sker ikke naturligt i dag, men ifølge Lawrence Berkeley National Laboratory ved universitetet i Californien for omkring 2 milliarder år siden var en placering i det, der nu er vest for Afrika, stedet for en naturligt forekommende fission reaktor.