Plazma w tokamaku jest podgrzewana przez przepuszczanie przez nią prądu oraz podgrzewanie mikrofalami. Docelowa temperatura ma sięgać 150 mln kelwinów. W takiej temperaturze cząstki mają dużą prędkość i mogą łatwo wydostać się z reaktora, unosząc energię. Aby reaktor mógł działać, konieczne jest jak najdłuższe utrzymywanie plazmy ściśniętej w małej objętości. Uzyskuje się to przez używanie pułapek magnetycznych. Naładowana cząstka w polu magnetycznym porusza się wzdłuż linii pola magnetycznego lub krąży wokół niej. Jeśli linie mają kształt okręgów, to cząstka jest uwięziona. Z tego wynika toroidalny kształt tokamaków.
Tokamak musi dodatkowo zapewniać próżnię wokół plazmy (aby nie tracić energii na podgrzewanie otoczenia), oraz ochronę środowiska zewnętrznego przed silnym promieniowaniem neutronowym. Neutrony są pozbawione ładunku, więc pole magnetyczne nie ogranicza ich ruchu, wydostają się z pułapki magnetycznej, zabierając ze sobą energię.