Termotuumareaktor on termotuumareaktsiooni läbiviimiseks vajalik seade. Et reaktsiooni maapealsetes tingimustes teostada, tuleb lahendada palju keerukaid probleeme.
Esimene termotuumareaktor loodetakse ehitada Prantsusmaale Cadarache uurimiskeskusse osana rahvusvahelisest ITER uurimisprojektist.