Energetyczna kombinacja atomów jest znana jako fuzja jądrowa. W tym procesie dwa względnie lekkie elementy łączą się, tworząc nowy, cięższy pierwiastek po uwolnieniu energii.
Nowy element utworzony przez fuzję ma masę nieco lżejszą niż suma dwóch elementów, które ją wytworzyły. Utraconą masę przekształca się w energię w związku opisanym przez Einsteina, znane równanie E = mc2. Fuzja atomowa wytwarza energię dla wszystkich pierwiastków lżejszych od żelaza. Ponieważ fuzja jądra żelaza wymaga więcej energii niż uwalniania, reakcje żelaza nie są trwałe. Według Georgia State University pierwiastki cięższe niż żelazo mogą uwolnić energię poprzez podział, proces znany jako rozszczepienie.
