При синтезе лёгких ядер энергия выделяется из-за разницы в энергии связи нуклонов в исходных сливающихся ядрах и в образовавшемся более тяжёлом ядре. 1

В более тяжёлом ядре нуклоны связаны сильнее, то есть имеют, в среднем, большую энергию связи, чем в исходных ядрах. 1 Избыточная суммарная энергия связи нуклонов при этом освобождается в виде кинетической энергии продуктов реакции. 1

Например, при соединении двух лёгких ядер, дейтерия и трития, образуется более тяжёлое ядро гелия с большей энергией связи, и в процессе ядерного синтеза выделяется значительная энергия (17,6 МэВ). 5