核爆炸是核武器或核装置在几微秒的瞬间释放出大量能量的过程。为了便于和普通炸药比较核武器的爆炸威力即爆炸释放的能量，用释放相当能量的TNT炸药的重量表示，称为TNT当量。
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| 核爆炸 |
核反应释放的能量能使反应区（又称活性区）介质温度升高到数千万开，压强增到几十亿大气压(1大气压等于101325帕)成为高温高压等离子体。反应区产生的高温高压等离子体辐射X射线，同时向外迅猛膨胀并压缩弹体，使整个弹体也变成高温高压等离子体并向外迅猛膨胀，发出光辐射，接着形成冲击波（即激波）向远处传播。
根据爆炸当量、爆炸相对于地面、水面的位置，爆炸方式分为空中核爆炸、高空核爆炸、地面核爆炸、地下核爆炸和水下核爆炸等五种。
1.空中核爆炸：距地面一定高度之上（小于 30千米）的核爆炸。爆炸瞬间先出现强烈明亮的闪光，后形成不断增大和发光的火球。冲击波经过地面反射回到火球后使火球变形，呈上圆下扁的“馒头”状，最后，从地面升起的尘柱和烟云共同形成高大的蘑菇云。在冲击波所到之处还可听到多声巨响。火球的最大直径和发光时间、蘑菇云稳定时的高度主要决定于爆炸的 TNT当量。对于2万吨TNT当量的核爆炸， 火球最大直径约为440米，发光时间约为2.4秒，稳定蘑菇云的高度约为11千米。
2.高空核爆炸：在距地面高度大于30千米处的核爆炸，火球大体上是一个竖直椭球，其膨胀、上升速度和最大半径都比空中核爆炸时大得多。 爆炸高度如大于100千米，火球现象消失， 因光辐射的照射，在80～100千米的高度上形成发光暗淡的“圆饼”，同时在爆点下方和南北半球对称区域（称为共轭区）产生人造极光和其他地球物理现象。
3.地面核爆炸：与空中核爆炸基本上相似，地面核爆炸的特点是：火球呈半球形，烟云与尘柱一开始就连接在一起上升，并向四周抛出大量沙石，形成弹坑。
4.地下核爆炸：地下核设备的引爆会释放出大量的能量，使得试验点周围区域内相关的地质和设备材料发生蒸发。实验产生的高温和压缩的震动波会使试验点生成空隙和裂隙或者改变洞壁上的结构。孔穴是汽化作用和原始的地质介质的压缩所造成的。孔穴的大小(或半径)可以根据爆破能的作用力、埋藏的深度以及地质介质的强度而估算出来。孔穴最大尺寸在爆炸发生后的1/10秒内即可达到。在接下来的几秒钟，发生爆炸、温度冷却、气压消散、孔穴内气体的成分开始按顺序冷凝，冷凝顺序按相对蒸汽压或沸点进行。首先，岩石和重放射性核素元素，同墙内壁上的熔融岩块一起，在洞的底部积聚成熔融的泥胶土。试验几小时或几天后，上面的材料坍塌进入洞内，形成一个垂直的“碎石”竖井，这个“竖井”随着地面的扩大而扩展，在那里形成一个弹坑。部分倒塌的材料会落入熔融胶泥体内。如果最初的爆炸点位于地下水之下，则地下水此时会再次涌入洞内。
5.水下核爆炸：在一定水深中的核爆炸，也会形成火球，但规模比空中核爆炸小，发光时间也短得多。火球熄灭后在水中形成猛烈膨胀的气球(主要成分是水蒸气)，引起水中冲击波，气球上升到水面时，抛射出大量蒸汽，同时有大量水涌入爆炸中形成的空腔，因而形成巨大水柱，其上方继续向外喷射放射性物质，形成象菜花一样的云顶，其高度远低于空中爆炸所形成的蘑菇云。水柱下沉时，形成由水滴组成的云雾（称基浪），从爆心投影点向周围快速运动，而在投影点上空产生的云团随风飘移，会造成持续近一小时的大雨。在足够深处的水下爆炸则不出现菜花云。
核爆炸防护
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核爆炸的各种杀伤和破坏因素都是可以防护的，只要采取有效措施就能减轻或避免伤害。构筑工事就是比较有效的防护措施，尤其是地下工事，如坑道和民防工事等，防护效果都较好。只要工事不遭破坏，里面的人员就是安全的，即使是简易野战工事，如堑壕、单人掩体等也有一定的防护效果。在简易工事内的人比在同距离处开阔地面上人的伤情，一般约低两个等级。暴露在开阔地面上的人如能利用沟渠、土丘、弹坑等地形地物迅速卧倒，并尽可能将身体暴露部位遮蔽起来也可以减轻伤害。对放射性沾染的防护是一个比较复杂的问题，应查明沾染情况，撤出沾染区并消除沾染，以减轻伤害。