因为质子聚变太难了。要将氢聚变为氦，你需要将一半的质子转化为中子，这只能通过弱相互作用来完成，就像名字所暗示的那样，弱相互作用是非常弱的。问题是两个质子可以在很短的时间内结合在一起（不到一飞秒），这对任何一个质子发生衰变来说都太短了。除非在碰撞后立即发生衰变（这是极不可能的），否则两个质子就会弹回来。因此，一个质子需要等待90亿年（平均）才能与另一个质子融合成氘，而在实验室里还没有人复制这个过程（质子-质子链）。
更大质量的恒星会诉诸一种更有效的过程，称为CNO循环，它使用重元素（碳和氮）作为催化剂。质子被迫与C-12或N-14聚变形成N-13或O-15，然后分别衰变成C-13或N-15。与直接的质子聚变不同的是，这些原子核可以紧紧地抓住额外的质子，直到它衰变为中子。但即便如此，核爆炸也需要几分钟的时间，这对核爆炸来说还是太长了。较小的恒星无法启动CNO循环，因为质子和较重的原子核之间的静电斥力要强得多，这只能通过更高的温度来克服。
氢弹最有效的方法是将已经携带中子的稀有氢同位素氘和氚聚变。结果，氘和氚可以直接聚变成氦，而不经历限速的衰变。在核爆炸中，二次聚变在一微秒内完成核反应，然后被其巨大的能量炸开。
