组成聚变等离子体的电子、燃料的离子及非燃料元素的离子(杂质)，以及它们携有的能量，可以通过多种物理过程从约束区域流失。这些过程包括粒子轨道与器壁相交引起的直接损失， 由粒子间碰撞及粒子群集体相互作用引起的扩散和热传导， 各种辐射损失等。
氘、氚等较轻的原子核聚合成较重的原子核时，会释放大量核能，但这种聚变反应只能在极高温下进行，任何固体材料都将熔毁。因此，需要用特殊形态的磁场把由氘、氚等原子核及自由电子组成的一定密度的高温等离子体约束在有限体积内，使之脱离器壁并限制其热导，这是实现受控热核聚变的重要条件。
利用强磁场能大幅度地减小带电粒子横越磁力线扩散和导热的特性， 使处在磁场中的高温等离子体的芯部与容器的器壁隔离开。
从几何形态上分，磁约束位形分为直线位形和环形位形。
直线位形的代表是磁镜，其等离子体约束区的结构像一个纺锤(图1)。其原理是一部分带电粒子(相对于磁力线方向而言，其速度的垂直分量大于一定的临界值)会从磁场较强的端塞区反射回来，于是在磁场较弱的中部形成约束区。由附加的复杂的磁场保证等离子体的宏观稳定性。但是，由于粒子的碰撞作用，带电粒子在一定时间内仍能从磁缝中逸出，这是磁镜位形要解决的主要问题。提出用多级镜来减小这种损失，称为串级磁镜。不过，磁镜装置实验得到的总体等离子体参数离建聚变堆的差距太大，现在磁镜位形的研究已基本停止。
环形位形是各种磁力线封闭在空间“环形”区域中的位形的总称(不一定是圆环)，包括托卡马克、仿星器(及一般地称作先进环形位形)、反向场位形等。带电粒子不会沿磁力线逸出约束区，但由于环形不均匀性，粒子可以横越磁场做漂移运动，电子和离子的漂移方向相反，因而会引起电荷分离，这一过程中的电场具有破坏整体约束的作用。解决的办法是引起沿环的径线方向的磁场(“极向”磁场)，也称对磁力线进行旋转变换，使磁力线成为环形螺线。这样一来大部分的粒子的轨道将闭合，如果对总体磁场进行优化设计，可以保证等离子体的整体宏观稳定性。[2]
磁约束研究的主要途径现有托卡马克装置、先进环形装置(仿星器)、反向场箍缩、球形环及串级磁镜等。
环流器（即tokamak，音译为托卡马克）。它的名字来源于环形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnet）、线圈（kotushka）。是性能最好的一种磁约束装置。
环流器
这是一类环向磁场强度较低(与托卡马克相比)，环向电流较强的位形，因靠近边缘区的环向磁场与中心区的环向磁场方向相反而得名。理论分析认为这类位形具有更高的稳定比压值。等离子体因电流的焦耳热及湍流过程而得到加热，也可引入中性束等二级加热。实验研究获得了稳定运行的参数区，但温度、密度都较低。与托卡马克比，输运损失明显地大，而且杂质含量很高。