等离子体加热原理
为了维持D-T核聚变反应，需要将等离子体加热到约1亿度（10 keV）以上。由于量子力学隧道效应，即使没有完全超越库仑障壁的能量，反应也会发生，但要获得足够的反应率，高温是必不可少的。
在托卡马克中，通过中心螺线管的磁通变化感应等离子体电流，通过电阻产生焦耳热加热等离子体。然而，等离子体的电阻率（Spitzer电阻率）与温度的3/2次方成反比，因此温度越高加热效率越低。欧姆加热单独可达到的温度约为2-3 keV，核聚变需要额外加热。
中性束注入（NBI）
Section titled “中性束注入（NBI）”将高能中性原子束注入等离子体，在等离子体中离子化后通过库仑碰撞传递能量。由于带电粒子会被磁场偏转，需要先加速离子然后中性化再注入。
正离子源在50 keV/amu以上中性化效率急剧下降，因此在ITER这样的大型装置中使用负离子源（1 MeV级）。通过切向注入也可以实现电流驱动和等离子体旋转，对MHD稳定性和湍流抑制有贡献。
离子回旋共振加热（ICRH）
Section titled “离子回旋共振加热（ICRH）”磁场中的离子以回旋频率做旋转运动。注入该频段（数十兆赫）的电磁波，通过共振直接加热离子。单一离子种吸收较弱，因此一般采用少量添加异种离子（氢或氦3）的少数离子加热。
电子回旋共振加热（ECRH）
Section titled “电子回旋共振加热（ECRH）”使用电子回旋频段（100-170吉赫）的毫米波加热电子。使用称为回旋管的大功率毫米波源（1-2 MW级），在根据磁场强度决定的位置发生共振，因此可以精密控制加热位置。利用这一特性，对新经典撕裂模式（NTM）等MHD不稳定性进行局地抑制有效。
低杂波加热（LHW）
Section titled “低杂波加热（LHW）”使用离子与电子回旋频率中间（1-5吉赫）的电磁波。与电子相互作用被吸收，特别是电流驱动效率高（0.1-0.3 A/W/m2）是其特点。但难以渗透到等离子体中心部，适合周边部的电流分布控制。
阿尔法粒子自加热
Section titled “阿尔法粒子自加热”D-T反应产生的3.5 MeV阿尔法粒子被磁场约束，通过库仑碰撞加热等离子体。如果仅阿尔法加热就能补偿损失，就成为”点火”，燃烧可持续无需外部加热。ITER目标Q=10意味着投入50 MW对应500 MW核聚变输出。
各方式的使用区分
Section titled “各方式的使用区分”NBI和ICRH主要适合离子加热，ECRH和LHW适合电子加热。电流驱动效率LHCD最高，但难以渗透到中心部，ECCD在局地控制方面优秀。实际装置中根据目的组合多种方式，ITER配备总计73 MW（NBI 33MW、ICRH 20MW、ECRH 20MW）的加热系统。