La bomba atomica (o "bomba A") si basa sul principio sul processo di reazione a catena di fissione nucleare. Si tratta di un processo di divisione del nucleo atomico di un elemento pesante in due o più frammenti, che può avvenire a "cascata" in alcuni isotopi rari. Nella bomba atomica avviene in modo "incontrollato", liberando quindi una enorme quantità di energia in un tempo brevissimo.

 

Molto più pericolosa della bomba atomica è la "bomba H" ("bomba all'idrogeno"), che si basa sul principio in cui alla fissione dell'uranio e del plutonio si aggiunge la fusione degli isotopi dell'idrogeno e del litio, che si combinano per formare elio e liberando energia, un processo simile a quello che avviene al centro del Sole. Poiché la bomba H usa come detonatore una normale bomba atomica, la compressione del suo combustibile nucleare è molto più rapida, superando completamente il problema di una frantumazione prima che la reazione sia andata molto oltre. Come risultato, può essere usato più combustibile, provocando una esplosione molto più grande. Mentre la bomba di Hiroshima era equivalente a circa 13.000 tonnellate di potente esplosivo (le bombe A successive erano più grandi), sono state fatte esplodere bombe H che erano 1000 volte più potenti.