플라스마물리학 연구는 반도체 가공, 나노입자 제조 등 넓은 응용분야를 가지고 있는 학문 분야로 전자를 가속하여 방사광을 발생시키는 방사광가속기, 양성자를 가속하여 중성자를 발생시키는 양성자가속기 등 가속기 물리학의 바탕을 이루고 있으며, 특히 핵융합연구 분야는 강력한 자기장을 이용하여 수억 도에 이르는 초고온의 플라스마를 가두어 점화상태에 도달하도록 하는 연구가 진행중으로 미국, 일본, 유럽과 러시아의 주도하에 대형 토카막핵융합 연구시설이 건설되어 1998년에는 일본과 유럽에서 임계상태에 도달하였고, 미국의 프린스턴 대학의 TFTR장치와 유럽연합의 JET(Joint European Torus)라고 불리는 핵융합실험로에서는 삼중수소와 중수소의 핵융합반응에 의한 20메가와트급의 실제적인 핵융합에너지를 발생시키는 기록을 달성하였다.
  이러한 연구결과를 바탕으로 유럽연합 15개국과 미국, 일본과 러시아가 주도하여 “국제열핵융합실험로(ITER)” 개발 계획이 현재 공학설계와 초전도 자석기술 등 7가지의 대규모 필수 기술개발 단계를 마치고 건설을 위한 준비에 들어가 2012년경 완성을 목표로 사업이 진행되고 있다. 이와 함께, 미국과 일본을 중심으로 레이저 또는 가속기를 이용한 관성핵융합 연구도 진행되고 있으며, 이러한 연구를 통해 2030년경 핵융합에너지의 상용화를 목표로 활발한 연구가 진행되고 있다.