可以发生聚变反应的轻核有很多种，但首选的聚变材料是氢以及它的同位素氘和氚。氢的原子核只有一个质子；氘和氚的原子核中，除各有一个质子以外，氘核中还有一个中子，氚核中则有两个中子。质子带正电，中子不带电，原子核带正电，就是因为其中的质子带正电。氢、氘、氚的核中各只有一个质子，它们在所有物质的原子核中带正电量最少。因经它们的核之间静电斥力最小，也就是说它们最容易发生聚变。不但容易发生聚变，而且释放出的聚变能也比其他类的聚变反应多。在氢类的核聚变中，又以氘核和氚核的聚变反应最好。氢弹用的聚变材料主要是氘和氚，这是它之所以称为“氢”弹的原因。氢弹中装了一个小型的原子弹作为引爆装置。原子弹爆炸产生极高的温度和压力，使氢弹在一瞬间发生热核反应而爆炸。这种一瞬间发生的大规模热核聚变反应，不受人工控制，巨大的聚变能一下子被释放干净，无法按照人们的意志来有效地加以利用。