利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量，产生爆炸作用，并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。其中主要利用铀２３５或钚２３９等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器，通常称为原子弹主要利用重氢或超重氢等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器，通常称为氢弹。
一、原子弹
带核装药的航空炸弹。原子弹爆炸时，由于重原子核如铀２３５、钚２３９等的分裂而释放出巨大的能量。原子弹既可在空中规定的高度上爆炸，也可在地面爆炸，还可在水下规定的深度爆炸。美国空军于１９４５年第一次用原子弹突击了日本的广岛市和长崎市。
世界第一颗原子弹
中国第一颗氢弹
二、氢弹
是核裂变加核聚变——由原子弹引爆氢弹，原子弹放出来的高能中子与氘化锂反应生成氚，氚和氘聚合产生能量。氢弹爆炸实际上是两次核反应（重核裂变和轻核聚变），两颗核弹爆炸（原子弹和氢弹），所以说氢弹的威力比原子弹要更加强大。如装载同样多的核燃料，氢弹的威力是原子弹的四倍以上。当然，不能用大当量的原子弹与小当量的氢弹来比较。一般原子弹当量相当于几千到几万吨ＴＮＴ，二相弹可能达到几千万吨ＴＮＴ当量。
三、“清洁”核弹
由几乎不产生放射性物质的热核反应放出主要能量的一种“理想”核弹药的名称。完全利用重原子核裂变反应的核弹爆炸时，单位威力装药对周围介质造成的放射性沾染（污染）最严重。随着在总的爆炸能量中热核聚变反应放出的那部分能量的增加，放射性沾染的范围就会缩小。核裂变物质装药（激发聚变反应的原子起爆管）爆炸的能量在“清洁”核弹爆炸的总能量中是很小的。这样，在“清洁”核弹爆炸时所放出的放射性物质相对少些。但是，因为在原子起爆管起爆时分裂出许多“碎片”，由于爆炸时产生的中子对弹药结构材料和被照身寸、物体、土壤、水等的活化作用，“清洁”核弹的作战应用必将对地物和军事技术装备带来严重的放射性沾染。
四、中子弹
中子弹
一种利用核裂变反应与核聚变反应而提高中子射线产额的核弹药的特殊类型。核裂变链式反应只是用来将原料加热（至摄氏几千万度）。大部分爆炸能由核聚变反应产生，并主要以快中子流的形式向四周释放。在贯穿辐射成分中，快中子流对人员，包括对位于坦克、装甲输送车、掩蔽所等的人员起着主要杀伤作用。据称，中子弹爆炸时所产生的中子量要比裂变反应为原理的核弹爆炸时所产生的能量大几十倍。中子弹是以氘氚混合物为主要原料的。