天文学的な温度・圧力環境下に置かれた原子核同士が融合し、より重い原子にると同時に、一部の質量が消滅。下記の式に従い、エネルギー(E)が発生する。
E=mc^2
太陽をはじめ、恒星内部で起こっている反応であり、これを人工的に起こして発電等に使う研究もされているが、今のところ実用化はされていない。詳細は「核融合炉」の項目参照。
注意点
核融合反応を人工的に起こそうとすると、基本的には損失エネルギーの方が絶大となる。『エネルギー的にプラスになる核融合反応』は、極少数に限られるのである。
太陽(2.0×10^30kg)をはじめとした恒星は星自体の莫大な質量が、自然に上記の超高圧を生み出すため、エネルギー消費無く核融合反応のみが発生するのである。