- მსუბუქი ატომბირთვების შერწყმის რეაქციები, რომლის შედეგადაც წარმოიქმნება უფრო მძიმე ატომბირთვები (ბირთვების სინთეზი) და რომლებიც მიმდინარეობენ ზემაღალი ტემპერატურების (~10⁷К და მეტი) პირობებში. თან ახლავს უზარმაზარი ენერგიის გამოყოფა. მაგ., 1კგ წყალბადის სრულად ჰელიუმად გარდაქმნით გამოიყოფა 8^.10¹⁴ ჯოული, ანუ დაახლოებით 10-ჯერ მეტი ვიდრე 1კგ ურანის ²³⁵U გახლეჩის დროს და 2^.10⁷-ჯერ მეტი, ვიდრე 1კგ ბენზინის დაწვისას. ბუნებრივად თერმობირთვული რეაქციები მიმდინარეობს მზესა და ვარსკვლავებზე, ხელოვნური თერმობირთვული რეაქცია მიღებულია ჯერჯერობით მხოლოდ უმართავი რეაქციის ფორმით წყალბადის ბომბის აფეთქების დროს.. იხ. მართვადი თერმობირთვული სინთეზი.