En fusionsreaktion uppstår när kärnor går samman till en enda kärna och frigör stora mängder energi i processen. I de flesta fall är temperaturerna vid vilka detta inträffar extremt höga – i storleksordningen miljontals grader Celsius.
Kallfusion är en allmän term för alla kärnfusionsreaktioner som sker väsentligt under normala temperaturer, men används oftast för att beskriva en lågtemperaturreaktion som kan uppnås med relativt normala experimentella förhållanden.
Deuterium (en väteisotop) ses oftast som den bästa potentiella källan till kallfusionsbaserad energi. Det är lättillgängligt, har lite avfall och producerar stora mängder energi. Av denna anledning använder majoriteten av det arbete som utförs inom området kall fusion olika katalysatorer som syftar till att framkalla en lågtemperaturreaktion med deuterium.
För närvarande finns det ingen konsekvent teknik för att generera en kallfusionsreaktion som ger mer energi än vad som krävs för att upprätthålla reaktionen.
Aktuell forskning om kall fusion är i bästa fall prickig, efter en ström av spänning i slutet av 1980-talet som inte lyckades slå ut. Pons-Fleishman-experimenten använde dideuteriumoxid (tungt vatten) och en mycket enkel apparat. Medan de skapade en kort våg av folkligt intresse, fann andra forskare att resultaten var omöjliga att replikera, och därför avtog intresset från forskarsamhället snabbt.
Alla kända tekniker som har påståtts generera överskottsenergi i en reaktion (som indikerar kall fusion) verkar trotsa den nuvarande förståelsen av kärnfysik. De två huvudargumenten som används för att motivera den kalla fusionsreaktionen (palladium som katalysator eller en fusion av deuterium till helium 4) tål inte mycket granskning: densiteten av deuterium i en palladiumstav verkar inte vara tillräcklig för att inducera fusion, och brist på gammastrålar indikerar att helium 4 inte produceras.
För närvarande rekommenderar det amerikanska energidepartementet att ingen ytterligare finansiering beviljas för forskning om kall fusion – med mindre eftergifter för tillfälliga utgifter för särskilt spännande experiment. Det anses av det vanliga vetenskapliga etablissemanget vara ett ouppnåeligt mål, liknande en enhetlig fältteori eller tidsresor.