Некоторые научные проблемы, которые мешают созданию управляемого термоядерного реактора:

• Высокая неустойчивость сверхвысокотемпературной плазмы. 1 Нет конструкционных материалов, способных выдержать температуру 100 млн °С. 1 Необходимо создать условия, при которых невозможен контакт плазмы со стенками термоядерного реактора. 1
• Необходимость в чрезвычайно высокой температуре. 5 Чтобы увеличить мощность термоядерных реакций до практически полезного уровня, температуру нужно поднять до сотен миллионов градусов. 5
• Сложность удержания горячей плазмы. 5 Вместе с температурой и плотностью увеличивается давление, и удерживать горячую плазму от расширения становится всё труднее. 5
• Радиоактивное загрязнение. 2 Реакция синтеза продуцирует значительное количество нейтронов, которые активируют (радиоактивно заражают) реактор и теплообменник. 2
• Ограничение возможности прямого превращения энергии синтеза в электроэнергию. 2 Только около 20% энергии синтеза выделяется в форме заряженных частиц (остальное — нейтроны). 2
• Сложность использования альтернативных видов горючего. 5 Реакцию синтеза с использованием альтернативных видов горючего намного сложнее поддерживать. 5

Кроме того, для создания управляемого термоядерного реактора необходимо решить такие задачи, как создание глубокого вакуума в больших объёмах, разработка больших сверхпроводящих магнитов, мощных лазеров и источников рентгеновского излучения и другие. 1