分冷核聚变和热核聚变两种。后者的应用产品就是氢弹，前者却还一直处于科学幻想里面，直到方舟反应堆的出现——方舟反应堆的运行原理并不算复杂，只是一种很早就有的冷聚变理论的实际应用成果而已。它和绝大多数正在试验中的核聚变反应堆，都有着显著区别，主要体现在反应机制上。
首先，方舟反应堆并非是利用元素周期表里的轻元素来实现聚变的。目前，全世界绝大多数的聚变试验，都是使用氢元素和它的两种同位素“氘”和“氚”，作为堆芯的点火燃料。在使用这些轻元素作为燃料时，聚变的点火和控制都比较容易实现。在反应过程中也不会产生有害物质，终端产物是水，属于一种清洁的聚变方式，所以才会得到众多科研机构的青睐。方舟反应堆则反其道而行之，它是一种利用重元素聚变的核反应堆，发明它的霍华德。史塔克是使用金属钯作为聚变核心的燃料。因为这是已知的最重的几种元素之一，相较于其他几种铂系重元素，金属钯又是最容易电离化的，所以是比较理想的堆芯燃料。
但问题在于，相较于轻元素的聚变，类似金属钯这样的重元素，其聚变过程要更加复杂很多。光是反应中涉及的物理和化学性质变化的公式，就可以写满一块黑板。在实际制作和使用的过程