Vũ khí hạt nhân là loại vũ khí hủy diệt hàng loạt mà năng lượng của nó có từ các phản ứng phân hạch hoặc hợp hạch tạo ra.

Năng lượng từ vụ nổ vũ khí hạt nhân thoát ra ở bốn loại: áp lực, bức xạ nhiệt, bức xạ ion và bức xạ dư

Bức xạ dư là năng lượng được giải thoát sau vụ nổ, trong khi các loại khác thì được giải thoát ngay lập tức.

Năng lượng được giải thoát bởi vụ nổ bom hạt nhân được đo bằng kiloton hoặc megaton, tương đương với hàng nghìn và hàng triệu tấn thuốc nổ TNT.

Sức tàn phá chủ yếu của bom hạt nhân không liên quan trực tiếp đến quá trình hạt nhân giải thoát năng lượng mà liên quan đến sức mạnh của vụ nổ.

Bức xạ nhiệt suy giảm theo khoảng cách. Do đó, bom càng lớn thì hiệu ứng phá hủy do nhiệt càng mạnh. Bức xạ ion bị suy giảm nhanh chóng trong không khí, nên nó chỉ nguy hiểm đối với các vũ khí hạt nhân hạng nhẹ. Áp lực suy giảm nhanh hơn bức xạ nhiệt nhưng chậm hơn bức xạ ion.

Trong lịch sử có 2 quả bom hạt nhân được dùng trong Thế chiến thứ II. Quả bom thứ nhất được ném xuống Hiroshima (Nhật Bản) vào ngày 6/8/1945 có tên là Little Boy và sử dụng uranium.

Quả thứ hai có tên là Fat Man và được ném xuống Nagasaki, cũng ở Nhật Bản 3 ngày sau đó, sử dụng plutonium.

Vũ khí hạt nhân có sức công phá lớn hơn bất kỳ vũ khí quy ước nào.