Robert d’Escourt Atkinson và Friedrich George "Fritz" Houtermans lần đầu tiên khám phá ra nguồn gốc của phản ứng tổng hợp hạt nhân vào năm 1929. Họ được ghi nhận là đã khám phá ra rằng sự hợp nhất của các hạt nhân tạo ra năng lượng bằng cách tuân theo Lý thuyết của Albert Einstein về Tính tương đối.
Mặc dù Atkinson và Houtermans lần đầu tiên khám phá ra nguồn gốc của phản ứng tổng hợp hạt nhân, một số nhà khoa học sau đó đã đóng góp vào sự phát triển của phản ứng tổng hợp hạt nhân, bao gồm Mark Oliphant, Hans Bethe, Enrico Fermi, George Paget Thomson, Moses Blackman và Edward Teller và Stanislaw Ulam tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos. Vụ thử thành công đầu tiên của phản ứng tổng hợp hạt nhân, được gọi là Greenhouse Item, đã xảy ra vào ngày 25 tháng 5 năm 1951 và do các nhà khoa học Mỹ tiến hành.
