Inercinė sintezė (ICF) yra būdas pasiekti branduolių sintezę greitai suspaudžiant ir kaitinant medžiagą. Šis procesas paprastai atliekamas naudojant didelio galingumo lazerius, kurie visi yra sutelkti į mažą granulę, kad ji greitai įkaistų. Intensyvus kaitinimas išgarina medžiagą granulės viduje, sukurdama smūginę bangą, kuri yra pakankamai karšta ir tanki, kad medžiaga susilietų. Nors inercinės izoliacijos sintezė dar turi pagaminti daugiau naudingos energijos nei sunaudoja, vis dar vyksta tyrimai, kaip sukurti komerciškai perspektyvų energijos šaltinį.
Pagrindinės inercinio uždarymo granulių sudedamosios dalys yra deuteris ir tritis, abu vandenilio izotopai. Deuterio ir tričio sintezės reakciją pasiekti daug lengviau nei bet kurią kitą reakciją, todėl energiją gaminantis deuterio/tričio reaktorius yra pagrindinis šiuolaikinių sintezės tyrimų tikslas. Šios granulės yra labai mažos, sveriančios daug mažiau nei gramą ir po vieną įterpiamos į inercinio uždaro sintezės reaktorių.
Kai granulė yra pakrauta, naudojami labai dideli lazeriai, norint greitai pašildyti granulę iki susiliejimo temperatūros, kuri yra milijonai laipsnių pagal Celsijų (Celsijaus). Dėl greito granulių išorinio sluoksnio kaitinimo jis išgaruoja ir greitai plečiasi, darydamas spaudimą granulės vidui. Jei lazeriai tiekia pakankamai energijos, granulės vidus bus pakankamai greitai suspaustas, kad sukeltų branduolių sintezę, o tai savo ruožtu daro granulę karštesnę. Ši sąlyga vadinama „uždegimu“ ir yra daugelio šiuolaikinių inercinio uždarymo sintezės eksperimentų tikslas.
Pagrindinis inercinio uždarymo lydymosi sunkumas yra tiekti pakankamai galios granulei, kad ji sušiltų iki lydymosi temperatūros, kol granulė išsisklaidys į erdvę. Norint gaminti energiją iš sintezės, reakcija turi viršyti vertę, vadinamą Lawson kriterijumi, kuris suteikia minimalų sulaikymo laiką, reikalingą bet kokiam degalų kiekiui. Tam per lazerinę sistemą per mikrosekundes reikia praleisti daug megadžaulių energijos; tai padaryti patikimai, nenaudojant per daug energijos, yra didžiulis techninis iššūkis. Buvo pasiūlytas naujas požiūris į uždarumo problemą, vadinamas „greitu užsidegimu“, kai vienas greitas lazerio pliūpsnis uždega granulę, kai ji jau buvo suspausta. Nors teoriškai šis metodas atrodo daug žadantis, jis dar nebuvo sėkmingai išbandytas.