雖然輕元素的不同同位素可以配對以實現聚變，但氘-氚 (DT) 反應已被確定為最有效的聚變裝置。未來的設備將使用氫同位素氘和氚來為聚變反應提供燃料。

氘可以從所有形式的水中蒸餾出來。 它是一種廣泛可用、無害且幾乎取之不盡的資源。 例如，每立方米海水中含有 33 克氘。 氘通常用於科學和工業應用。

氚是一種快速衰變的氫放射性元素，在自然界中僅以痕量存在。 然而，它可以在聚變反應期間通過與鋰接觸產生：當逸出等離子體的中子與託卡馬克覆蓋壁中所含的鋰相互作用時，就會產生或“繁殖”氚。

來自已證明的、易於提取的陸基資源的鋰將提供足以運行 1000 多年的聚變發電廠的儲備。 更重要的是，鋰可以從海水中提取，那裡的儲量實際上是無限的（足以滿足世界約 600 萬年的能源需求）。

全球氚庫存目前約為 20 公斤， 將在其運行階段利用這些庫存。 在聚變反應中“繁殖”氚的概念對於大型聚變發電廠的未來需求是一個重要的概念。

只有少量的燃料
聚變反應的能量大約是燃燒煤、石油或天然氣等化學反應的四百萬倍。 一座 1000 兆瓦的燃煤電廠每年需要 270 萬噸煤，而本世紀下半葉設想的這種聚變電廠每年只需要 250 公斤燃料，一半是氘，一半是氘 氚。

在任何給定時刻，等離子體中僅存在幾克燃料。 這使得聚變反應堆的燃料消耗非常經濟，並且還為裝置帶來了重要的安全優勢。