電磁流体力学（MHD）
電磁流体力学（MHD）は、プラズマを単一の伝導性流体として扱い、磁場との相互作用を記述する理論である。核融合研究ではプラズマの平衡と安定性を理解する基礎となる。
MHDが有効となる条件は、対象現象の長さスケールがイオンラーモア半径より大きく、時間スケールがイオンサイクロトロン周期より長いことである。この条件下で、プラズマは流体方程式とマクスウェル方程式の連立系で記述される。
基本方程式は連続の式（質量保存）、運動方程式（力のバランス）、エネルギー方程式、オームの法則、マクスウェル方程式から構成される。理想MHDでは抵抗率がゼロとなり、磁力線がプラズマに凍結される。
磁気圧力と磁気張力
Section titled “磁気圧力と磁気張力”ローレンツ力は磁気圧力と磁気張力の二成分に分解できる。磁気圧力は磁場強度の二乗に比例し、等方的に働く。磁気張力は曲がった磁力線を直線化しようとする力である。
プラズマベータはプラズマ圧力と磁気圧力の比で、閉じ込め効率を示す。トカマクでは典型的に数パーセントである。
定常状態では圧力勾配力と電磁力が釣り合う。トカマクのような軸対称系ではGrad-Shafranov方程式で平衡が記述される。磁力線と電流線は等圧面（磁束面）上にある。
主要な不安定性
Section titled “主要な不安定性”キンク不安定性はプラズマ柱のらせん状変形で、安全係数qが1未満で発生しやすい。バルーニング不安定性は圧力勾配で駆動され、トーラス外側で膨らむ。ティアリングモードは抵抗性不安定性で、磁気島を形成する。
これらの不安定性がベータ限界（Troyon限界）や密度限界（グリーンワルド限界）を決定し、ディスラプションの原因となる。
抵抗性壁モードはフィードバックコイルで制御する。ネオクラシカルティアリングモードは電子サイクロトロン電流駆動（ECCD）で抑制できる。