目前主要的可控核融合方式有下列幾種[1]：
(一) 超聲波核融合
(二) 雷射約束（慣性約束）核融合 (三) 磁約束核融合（托卡馬克）
2.2.1 超聲波核融合
一群美國科學家在沒有外在中子源的情況下，利用聲波轟擊苯及 丙酮的混合溶液，成功的引發了核融合反應。
這 個 實 驗 的 主 要 原 理 是 利 用 高 頻 率 的 聲 波 轟 擊 加 了 重 氫
（deuterium）的苯及丙酮的混合溶劑，使溶液中的微小氣泡快速的膨 脹並崩潰，進而產生相當大的能量來使苯中的重氫做融合。最重要的 檢驗方式是探測實驗完成後所放出的熱中子[4]。
聲波核融合在2002年的時候曾經造成了不小的爭論，主要是因為 當時的實驗利用了一個外來的中子源在溶液內產生微小的氣泡。所以 就有人挑戰他們所診測到的中子究竟是從實驗所發出或者是外在中 子源所放出的中子。不過後來他們不願重蹈覆轍。他們將天然的鈾溶 解在溶劑裡面，利用鈾的自然衰變來在溶液內產生微小的氣泡，徹底 避開了這個問題[5]。
為了尋求實驗精確，他們利用了三種偵測中子的方法，分別是用 塑膠中子軌道探測儀（neutron track plastic detector）來偵測快中子，
氟化硼偵測器（BF3 detector）及液態火花探測器（NE-113-type liquid scintillation detector）還有一個測量實驗所放出的gamma射線能量的儀 器（碘化鈉晶體探測器, NaI gamma ray detector）來檢驗實驗結果。四 個不同的測量方法同時支持溶液中發生了重氫跟重氫之間的核融合 反應。實驗所放出的中子能量約小於等於2.45 MeV，每秒大約放出五 千到一萬個中子。
這個實驗結果相當令人振奮，不過這樣就要利用它來製造核融合 發電還有很長的距離，因為現在實驗所可以放出的能量還遠小於外加 的能量。不過這個結果對基礎科學研究，還有一些需要中子源的應用 研究來說，還是具有很大的吸引力[6]。
圖二、實驗儀器的架構圖[4]
2.2.2 雷射約束（慣性約束）核融合
解決電漿約束的另一條途徑是利用慣性，也就是在一個真空容器 中心的小範圍內，以某種方式產生高溫高密度電漿，並讓其在極短（十 億分之一秒）的時間內發生核融合反應。由於慣性的作用，在這短的 時間內，電漿中的帶電粒子還達不到容器的內表面。因此，這種途徑 被稱為慣性約束。在實驗中，目前比較通用的辦法是用多束強雷射來 壓縮固態氫小球，使其在很短的時間內昇華成氣體、電離並發生核融 合。因此，這一途徑有時也稱為雷射核融合。慣性約束核融合也有一 些科學上和技術上的問題，有待進一步探索和解決[7]。
在「慣性」融合程序中，雷射光束或粒子光束將壓縮氘與鋰之混 合物成為莢囊，藉此產生密度高之熱電漿。這種電漿的熱核燃燒發生 時間小於兆分之一秒。CNRS已持續支持這項基礎程序研究超過20 年，包括理論、數位模組與實驗。法國強雷射使用實驗室（LULI）
擁有一項強力的雷射設施，同時也是一項歐洲大型儀器。在LULI儀 器所作的實驗與高強度、非線性或相對之雷射-電漿互動有關，旨於 分析與恆星電漿中類似的情境，包括雷射的熱度、熱傳輸、流體動力 學、高密度與熱物質狀態之對等、熱電漿之原子物理與高離子化狀態 等[8]。
歐洲科學家的另外計畫主要是利用「慣性約束核融合」（ICF）
技術，以雷射光快速而均勻地加熱含有氘與氚的塑膠球標靶，如果能 讓標靶在塌陷過程中達到極高的密度與溫度，就有可能引發可控制的 核融合反應。與傳統的鈾元素核分裂發電方式相較，核融合發電的原 料可自海水取得，而且過程中只會產生少量的低輻射性廢料[9]。
2.2.3 磁約束核融合（托卡馬克）
托卡馬克（Tokamak）是一種利用磁約束來實現受控核聚變的環 性 容 器 。 它 的 名 字 Tokamak 來 源 於 環 形 （ toroidal ）、 真 空 室
（kamera）、磁（magnit）、線圈（kotushka）前面文字字母所構成。
其最初是由位於蘇聯莫斯科的庫爾恰托夫研究所的阿齊莫維齊等人 在20世紀50年代發明的。
托卡馬克的中央是一個環形的真空室（有點像輪胎），外面纏繞 著多組一定形態的線圈。真空室內充入一定氣體，在燈絲的熱電子或 者微波等預電離手段的作用下，產生少量離子，然後通過感應或者微 波、中性束注入等方式，激發並維持一個強大的環形電漿體電流。這 個電漿體電流與外面的線圈電流一起，產生一定的螺旋型磁場，將其 中的電漿體約束住，並使其與外界盡可能地絕熱。這樣，電漿體才能 被感應、中性束、離子迴旋共振、電子迴旋共振、低雜波等方式加熱
到上億度的高溫，以達到核聚變的目的。
相比其他的磁約束受控核聚變方式，托卡馬克的優勢地位的建立 來源於前蘇聯的T-3托卡馬克的實驗結果。1968年8月在蘇聯新西伯利 亞召開的第三屆電漿體物理和受控核聚變研究國際會議上，阿齊莫維 齊宣布在蘇聯的T-3托卡馬克上實現了電子溫度 1 keV，質子溫度 0.5 keV，nτ=10的18次方m-3.s，這是受控核聚變研究的重大突破，在國 際上掀起了一股托卡馬克的熱潮，各國相繼建造或改建了一批大型托 卡馬克裝置。其中比較著名的有：美國普林斯頓大學由仿星器-C改建 成的 ST Tokamak，美國橡樹嶺國家實驗室的奧爾馬克（Ormark），法 國馮克奈-奧-羅茲研究所的 TFR Tokamak，英國卡拉姆實驗室的克利 奧（Cleo），西德馬克斯-普朗克研究所的 Pulsator Tokamak[1]。
2.2.3.1 托卡馬克裝置
20世紀70年代後期到80年代中期，世界各國陸續建成了四個大型 的托卡馬克，他們分別是[1]：
(一) 美國的 TFTR （Tokamak Fusion Test Reactor）
(二) 日本的 JT-60
(三) 歐洲的 JET （Joint European Torus）
(四) 蘇聯的 T-15（超導線圈一直工作不正常，基本上未獲得太多
結果）
除這上面的四個以外，通用原子能公司的DIII-D應該也佔有重要 的地位。在DIII-D上，獲得了目前傳統大環徑比托卡馬克（區別于低 環徑比的球形托卡馬克）上最高水平的電漿體比壓值。其創新性的D 型截面，也展示了非常良好的約束效果[1]。
2.2.3.2 其他
(一) 中國的超導托卡馬克 HT－7U（後更名為EAST，Experimental Advanced Superconducting Tokamak）
(二) 中國的球形托卡馬克SUNIST，（Sino-UNIted Spherical Tokamak）
(三) 目前處於計劃階段的國際熱核聚變實驗反應爐（ITER）[1]