Проектирование токамаков — это трудоемкая задача, связанная с разрешением часто противоречивых наборов требований путем достижения компромиссов. При проектировании термоядерного реактора необходимо найти наиболее простые решения, отвечающие ряду основных инженерных и физических ограничений. Оптимизация конструкции токамака, в частности, системы катушек полоидального поля является сложной междисциплинарной задачей. Будущие термоядерные реакторы, как правило, проектируются для работы при высоких токах плазмы в течение длительных импульсов (или, в перспективе, в установившемся круглосуточном режиме), а это означает, что система катушек полоидального поля должна удовлетворить ряду инженерных и конструкторских требований (например, обеспечение того, чтобы пиковые полоидальные поля и токи в катушках не превышали проектных пределов, сохранение устойчивости плазмы в токамаке и др.).