상온 핵융합(常溫核融合, 영어: cold fusion)은 실내온도에서 핵융합을 일으키는 것을 말한다. 저온 핵융합, 저에너지핵반응(LENR, Low Energy Nuclear Reaction)이라고도 한다. 일반적으로, 태양과 같은 1억도 이상의 조건에서만 핫퓨전, 고온 핵융합이 일어난다고 알려져 있는데 반해, 콜드퓨전, 상온 핵융합 현상은 섭씨 20도에서 핵융합이 일어나 투입된 에너지량보다 더 큰 초고효율의 에너지가 발생하는 것을 말한다.

과학적 사기라는 평가를 받기도 했지만, 2006년 기준으로 미국과 일본에서는 상온 핵융합 연구가 한창이다. 한국은 고온 핵융합만 연구중이고, 상온 핵융합은 연구한다는 보도가 없는 반면에, 북한은 계속 상온 핵융합을 연구하고 있는 것으로 보인다.

1989년 유타대의 플라이슈만, 폰즈는 중수(D2O)에 팔라듐 전극을 담그고 전류를 흘려주면 중수소분자가 생기는데 이 과정에서 30℃인 용액이 50℃까지 올라가 수일 간 지속되는 것을 발견했다. 이것이 상온 핵융합에 의한 결과라고 주장했다. 그러나 이는 사기라고 판명되었다.

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