El Laboratorio Nacional de Fusión es un departamento del CIEMAT, donde inició sus actividades en 1998. La investigación realizada en el laboratorio se divide en dos grandes grupos:
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el estudio de los plasmas confinados a altas temperaturas, y
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la investigación y desarrollo de tecnologías y materiales necesarios para construir y operar los reactores de fusión del futuro.
La principal instalación de este laboratorio es el TJ-II, un dispositivo de confinamiento magnético de tipo stellarator. Este reactor de fusión tiene forma toroidal, con un radio menor de 0,2 m, un radio mayor de 1,5 m y un campo magnético de 1 Tesla. Por su tamaño, es un stellarator medio.
En su interior se consiguen altísimas temperaturas mediante la aplicación de 800 kW de radiofrecuencia (53 GHz) y 1,6 MW de inyección de hidrógeno neutro acelerado a 49 keV.
Cuenta con 92 ventanas de acceso que permiten instalar los sistemas de medida de los diferentes experimentos que se realizan.
Además, el laboratorio cuenta con instrumentación para la modificación por radiación de materiales e instalaciones para la caracterización de las propiedades químicas, físicas y mecánicas de materiales con vistas a su uso en los procesos de fusión nuclear.
