Z Machine je gigantski stroj koji se koristi za generiranje x-zraka i ekstremnih temperatura za testiranje hipoteza o nuklearnim eksplozijama. Koristeći ogromnu snagu aparata za hranjenje, pokreće struju kroz volframovu ili čeličnu žicu, uzrokujući da ispari u nabijenu plazmu. U isto vrijeme, ogromna gustoća struje u okolnom zraku stvara magnetsko polje koje uzrokuje daljnju kondenzaciju nabijene plazme, proces poznat kao z-pinč, nakon okomite osi duž koje je plazma komprimirana u najranijim britanskim strojevima . Impplodirajuća plazma proizvodi temperature od čak 3.7 milijardi Kelvina, ili 3.6 milijardi stupnjeva F, i generira rendgenski puls koji može izazvati udarni val u ciljnom objektu.
Temperature i tlakovi koji nastaju u Z-stroju toliko su golemi da se pomoću njih mogu proučavati svojstva nuklearne fuzije. Zapravo, vršna temperatura je oko 300 puta viša od one u jezgri Sunca, gdje se odvija nuklearna fuzija. Snaga koju Z Stroj može postići je toliko ogromna da osim postizanja “tipične” fuzije deuterija i tricija (jedan od nižih temperaturnih oblika fuzije), Z Stroj može spojiti lagane jezgre kao što su atomi vodika ili litija, što bi teoretski moglo dovesti do aneutronske fuzije. Kad bi se aneutronska fuzija mogla razviti u praktičan generator energije, izbjeglo bi se mnoge biološke opasnosti i rizici vezani za rukovanje povezanim s fuzijom gdje energija prvenstveno dolazi od balističkih neutrona, kao u fuziji deuterij-tricij.
Prvobitno dizajniran za opskrbu 50 teravata snage (dovoljno za napajanje 50 milijuna domova) za rafal kraći od 100 nanosekundi, Z Machine je redizajniran da opskrbljuje 290 teravata snage. Električno pražnjenje stvoreno u trenutku A-štipa je toliko veliko da iskre skaču sa svakog metalnog predmeta u prostoriji u kojoj se nalazi Z Machine. Efekt je proizveo fotografije koje predstavljaju neke od najupečatljivijih znanstvenih fotografija iz 2005. Električno pražnjenje se još uvijek događa unatoč tome što je oprema za napajanje potopljena u 2,000 kubičnih metara transformatorskog ulja i dodatnih 2,300 kubičnih metara deionizirane vode. Pražnjenje je poznato kao “lukovi i iskre” ili samo “munja”.