高溫等離子處理機體是指熱核聚變試驗設備以及未來熱核聚變反應堆中的等離子體，其研討目標是完結受控熱核聚變能的開發使用，因此亦稱為聚變等離子體。高溫等離子體包括磁捆綁等離子體和慣性捆綁等離子體。

　　磁捆綁聚變是使用各種位形的強磁場構成的磁瓶來捆綁高溫等離子體，並使用中性粒子束、射頻和微波等加熱手法將其加熱至熱核聚變溫度，然後完結自我克製的熱核聚變反應。

　　近十多年來，在不同規劃托卡馬克設備上完結了各種改進等離子體捆綁的運轉方式，形成了內部和邊界輸運壘，使得某些區域和輸運通道（主要是離子熱輸運）的輸運係數已降到新經典理論預言的水平。

　　聚變三乘積已到達或挨近到達氘-氚熱核聚變反應的得失相當條件，並與氘-氚聚變點火條件相差不到一個量級，表明托卡馬克已具備展開燃燒等離子體物理和聚變堆集成技能研討的條件。行將建造的國際熱核聚變試驗堆(ITER)將是展開該研討的重要試驗設備。

　　慣性捆綁聚變是使用高功率激光、重離子束或Z-箍縮設備等驅動器供給的能量，內爆緊縮並加熱燃料靶丸，使其成為高溫高密度等離子處理機等離子體，使用本身的慣性捆綁自己，並在燃料沒有飛散之前完結熱核聚變燃燒進程。三十多年來，在靶物理研討方麵，已取得了重要發展。