संलयन ऊर्जा के पैरोकार ईंधन के रूप में सामान्यतः ड्यूटेरिअम या ट्रिटियम के उपयोग का प्रस्ताव करते हैं, दोनों ही हाइड्रोजन के आइसोटोप हैं और कई मौजूदा डिज़ाइनों में बोरान और लिथियम का भी. एक संलयन ऊर्जा उत्पादन को मौजूदा वैश्विक उत्पादन के बराबर मान कर और यह मानकर कि इसमें भविष्य में वृद्धि नहीं होगी, तो ज्ञात वर्तमान लिथियम भंडार 3000 साल तक चलेंगे, समुद्री जल का लिथियम 60 मिलियन वर्ष चलेगा और एक अधिक जटिल संलयन प्रक्रिया जो समुद्री जल से केवल ड्यूटेरिअम का उपयोग करती है उसके पास अगले 150 बीलियन वर्षों तक के लिए ईंधन होगा। यद्यपि इस प्रक्रिया को अभी भी सिद्ध किया जाना है, कई विशेषज्ञ और नागरिक संलयन को भविष्य की एक आशाजनक ऊर्जा के रूप में देखते हैं जिसकी वजह है उसके द्वारा उत्पादित अपशिष्ट की अल्पकालिक रेडियोधर्मिता, इसका निम्न कार्बन उत्सर्जन और इसका भावी बिजली उत्पादन.

रिक्त यूरेनियम
परमाणु रिएक्टर प्रौद्योगिकी
विलय
परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का लचीलापन