磁流体力学（MHD）
磁流体力学（MHD）是将等离子体视为单一导电流体，并描述其与磁场相互作用的理论。在核聚变研究中，它是理解等离子体平衡和稳定性的基础。
MHD有效的条件是，现象的长度尺度大于离子拉莫尔半径，时间尺度大于离子回旋周期。在此条件下，等离子体由流体方程和麦克斯韦方程组联立描述。
基本方程由连续性方程（质量守恒）、运动方程（力的平衡）、能量方程、欧姆定律和麦克斯韦方程构成。理想MHD中电阻率为零，磁力线被冻结在等离子体中。
磁压和磁张力
Section titled “磁压和磁张力”洛伦兹力可以分解为磁压和磁张力两个分量。磁压力与磁场强度的平方成正比，呈各向同性。磁张力是试图拉直弯曲磁力线的力。
等离子体β是等离子体压力与磁压力的比值，表示约束效率。在托卡马克中通常为几个百分点。
在稳态状态下，压力梯度力与电磁力相平衡。在托卡马克这样的轴对称系统中，平衡由Grad-Shafranov方程描述。磁力线和电流线位于等压面（磁通面）上。
主要不稳定性
Section titled “主要不稳定性”扭曲不稳定性是等离子体柱的螺旋形变形，安全系数q小于1时容易发生。气球不稳定性由压力梯度驱动，在托卡马克外侧膨胀。撕裂模是不稳定性，形成磁岛。
这些不稳定性决定了β极限（Troyon极限）和密度极限（Greenwald极限），并导致破裂。
电阻性壁模式可以用反馈线圈控制。新经典撕裂模式可以用电子回旋电流驱动（ECCD）抑制。