Fuziunea inerțială (ICF) este o metodă de realizare a fuziunii nucleare prin comprimarea și încălzirea rapidă a unui material. Acest proces se face de obicei cu lasere de mare putere, care sunt toate concentrate pe o pelete mică pentru a o încălzi rapid. Încălzirea intensă vaporizează materialul din interiorul peletei, creând o undă de șoc care este suficient de fierbinte și densă pentru a provoca fuziunea materialului. Deși fuziunea prin izolare inerțială nu a produs încă mai multă energie utilă decât consumă, cercetările privind modul de a construi o sursă de energie viabilă din punct de vedere comercial sunt încă în desfășurare.
Ingredientele de bază ale unei granule de fuziune cu izolare inerțială sunt deuteriu și tritiu, ambii izotopi de hidrogen. Reacția de fuziune dintre deuteriu și tritiu este mult mai ușor de realizat decât orice altă reacție și, prin urmare, un reactor de deuteriu/tritiu care produce energie este scopul principal al cercetării moderne de fuziune. Aceste peleți sunt foarte mici, cântărind mult mai puțin de un gram și sunt introduse pe rând în reactorul de fuziune inerțial.
Odată ce peletul este încărcat, se folosesc lasere foarte mari pentru a încălzi rapid peletul până la temperatura de fuziune, la milioane de grade Fahrenheit (Celsius). Încălzirea rapidă a stratului exterior al peletei face ca acesta să se vaporizeze și să se extindă rapid, punând presiune asupra interiorului peletei. Dacă laserele furnizează suficientă energie, interiorul peletei va fi comprimat suficient de repede pentru a induce fuziunea nucleară, ceea ce, la rândul său, face peleta mai fierbinte. Această condiție se numește „aprindere” și este scopul majorității experimentelor moderne de fuziune inerțială.
Dificultatea principală a fuziunii prin izolare inerțială este furnizarea de energie suficientă peletei pentru a o încălzi la temperatura de fuziune înainte ca peletul să se disperseze în spațiu. Pentru a produce energie din fuziune, reacția trebuie să depășească o valoare numită criteriul Lawson, care oferă timpul minim de izolare necesar pentru orice volum dat de combustibil. Acest lucru necesită ca mulți megajouli de energie să fie trecuți prin sistemul laser în câteva microsecunde; a face acest lucru în mod fiabil, fără a consuma prea multă energie, reprezintă o provocare tehnică uriașă. A fost propusă o nouă abordare a problemei izolării numită „aprindere rapidă”, în care o singură explozie rapidă cu laser aprinde peletul după ce a fost deja comprimat. Deși această abordare pare promițătoare în teorie, nu a fost încă testată cu succes.