Sapludināšanas reakcija notiek, kad kodoli savienojas vienā kodolā, procesā atbrīvojot lielu daudzumu enerģijas. Vairumā gadījumu temperatūra, kurā tas notiek, ir ārkārtīgi augsta – aptuveni miljoniem grādu pēc Celsija.
Aukstā kodolsintēze ir vispārējs termins jebkurai kodolsintēzes reakcijai, kas notiek ievērojami zemāk par normālu temperatūru, bet visbiežāk to lieto, lai aprakstītu zemas temperatūras reakciju, ko var panākt, izmantojot salīdzinoši normālus eksperimenta apstākļus.
Deitērijs (ūdeņraža izotops) visbiežāk tiek uzskatīts par labāko potenciālo aukstās kodolsintēzes enerģijas avotu. Tas ir viegli pieejams, tajā ir maz atkritumu un tas ražo lielu daudzumu enerģijas. Šī iemesla dēļ lielākā daļa darbu aukstās kodolsintēzes jomā izmanto dažādus katalizatorus, kuru mērķis ir izraisīt zemas temperatūras reakciju ar deitēriju.
Pašlaik nav konsekventas metodes aukstās kodolsintēzes reakcijas ģenerēšanai, kas dod vairāk enerģijas, nekā nepieciešams reakcijas uzturēšanai.
Pašreizējie pētījumi par auksto kodolsintēzi labākajā gadījumā ir nelāgi, jo 1980. gadu beigās tas neizdevās gūt panākumus. Pons-Fleishman eksperimentos tika izmantots dideitērija oksīds (smagais ūdens) un ļoti vienkāršs aparāts. Lai gan viņi radīja īsu tautas intereses pieaugumu, citi zinātnieki atklāja, ka rezultātus nebija iespējams atkārtot, un tāpēc zinātnieku aprindu interese ātri mazinājās.
Šķiet, ka visas zināmās metodes, kas reakcijā rada lieko enerģiju (kas norāda uz auksto kodolsintēzi), neatbilst pašreizējai kodolfizikas izpratnei. Divi galvenie argumenti, kas izmantoti aukstās kodolsintēzes reakcijas attaisnošanai (palādijs kā katalizators vai deitērija saplūšana hēlijā 4), neiztur lielu pārbaudi: deitērija blīvums pallādija stienī nav pietiekams, lai izraisītu saplūšanu, un gamma staru trūkums norāda, ka hēlijs 4 netiek ražots.
Pašlaik ASV Enerģētikas departaments neiesaka piešķirt papildu finansējumu aukstās kodolsintēzes pētniecībai — ar nelielām piekāpmām, kas paredzētas nejaušiem izdevumiem īpaši intriģējošiem eksperimentiem. Galvenā zinātniskā iestāde to uzskata par nesasniedzamu mērķi, līdzīgi kā vienota lauka teorija vai ceļošana laikā.