L'énergie de fusion représente l'énergie produite à partir de réactions de fusion nucléaire durant lesquelles deux atomes légers fusionnent pour produire un noyau plus lourd et dégager une certaine quantité d'énergie, principalement sous forme de chaleur.
Contrairement à la fission nucléaire, la production d'énergie à partir de réactions de fusion n'est pas encore maîtrisée et la plus grande installation expérimentale, le Joint European Torus, n'a pu produire que 10 MW pendant 0,5 seconde avec un pic à 16,1 MW. ITER, dont la construction a débuté en 2005, doit permettre de démonter la faisabilité technique de la production d'énergie par partir des réactions de fusion. L'étape suivante, DEMO, doit démontrer la possibilité de produire de l'électricité de façon continue.