原子彈──利用核燃料在進行核裂變發生漣式反應時，釋放出巨大能量來引起爆炸。核燃料為重元素鈾235、鈾233或 239。以鈾235為例，當一個鈾235原子核受到一個中子的轟擊而分裂時，會放出3個中子，這些中子再轟擊其他原子核，從而發生鏈式反應。鈾235在進行鏈式反應時釋放出的能量非常大。例如1公斤鈾235產生的熱能大約等于2百萬公斤好煤燃燒時所產生的熱能。
氫彈──是利用輕元素例如氘（重氫）和氚的“聚合反應”而造成爆炸的。它在爆炸時釋放出的能量比原子彈重大，約比同重量核燃料的原子彈大十倍。輕元素原子核的聚合反應是使兩個輕原子核發生聚合作用，產生另一種元素，例如兩個氘原子核梗可聚合而產生一個氦3原子核和一個中子，聚合反應的必要條件是巨大的速度。這種速度相當于在几千萬或甚至几億超高溫下輕核所具有的速度，所以這種反應叫“熱核”反應，這種武器也就叫“熱核武器”。氫彈就是其中的一種，熱核反應所需的超高溫只有在原子彈爆炸時才能產生。所以氫彈中含有原子彈，并且更加復雜。