一種重離子核反應。它既包括複合核過程，也包括中間複合系統經歷預平衡發射後再達到複合核的過程。後一種複合核的品質要比彈核與靶核的品質之和小。全熔合截面是實驗測得的產生重剩餘核的截面，對於重的中間複合系統，全熔合截面還應包括對稱裂變截面（見核裂變）。當彈核同靶核電荷數的乘積接近或超過2000時，由於庫侖排斥力太大，全熔合截面在總反應截面中所占比例很小，甚至可以忽略。
人工合成超鈾元素主要是通過全熔合反應形成複合核而後蒸發中子子的方式得到的。所以，全熔合反應在原子核反應中占有較重要的地位。在重離子核物理發展的初期，人們就已經註意研究全熔合反應。
全熔合反應模型 全熔合反應牽涉到多維的變形運動，詳細的動力學描述比較復雜，有幾種大同小異的簡單模型可以描述其反應截面的基本特征。下面介紹一種常見的簡單模型──銳截止模型。
① 對於能量在庫侖勢壘附近的入射離子，當其相對運動角動量小於臨界角動量Lcħ時，就一定會發生全熔合反應；而當角動量小於Lcħ時，就不會發生全熔合反應。在這種近似下，全熔合反應的截面σc由下式給出：
式中μ為折合質量，E 為相對運動動能，ħ為普朗克常數h除以 2π。這一近似公式也適用於其他模型，隻是確定Lc的方法有所不同。
② 當入射能量高於庫侖勢壘，而兩個原子核中心之間的距離達到臨界值
時才能發生全熔合反應。
r
c為一個常數，稱為臨界距離參量，
A
1、
A
2分別為兩個原子核的質量數。根據擬合實驗數據得
ro＝1.00±0.07fm，而
L
c可由公式
決定。式中右邊第一項為離心勢，第二項為核作用勢與庫侖作用勢之和。如果入射能量遠高於庫侖勢壘，臨界角動量的限制條件不再取決於入射道的情況，而取決於復合核本身是否能維持穩定。
復合核衰變特征 與輕核反應不同，全熔合反應生成的復合核具有較高的角動量，角動量量子數一般可達幾十或上百，並且具有較高的激發能，一般可達幾十到一兩百兆電子伏。因此，其衰變具有以下的特征。①復合核的自旋向基本上垂直於束流方向，蒸發粒子的角分佈在束流前、後方向呈峰。②其自旋從小到大有一個相當寬的分佈。總的激發能相同，自旋小的，復合核轉動能小，內部激發能高，也就是核溫度高；反之，自旋大，轉動能大，核溫度就會低一些。換句話說，有多種核溫度的復合核在同時蒸發，蒸發粒子的能譜也很寬，一般可達到 10MeV。③復合核的自旋增加也會使裂變幾率增大。④蒸發粒子以後還要發射多重γ射線，才能達到基態。