通过核裂变或聚变反应释放能量，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(厬U) 或钚239(厱Pu)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(娝H，氘)或超重氢(婤H，氚)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。

原子弹

利用铀-235或钚-239等重原子核裂变反应。瞬时释放出巨大能量的核武器。又称裂变弹。原子弹的威力通常为几百至几万吨级梯恩梯当量，有巨大的杀伤破坏力。它可由不同的运载工具携载而成为核导弹、核航空炸弹、核地雷或核炮弹等，或用作氢弹中的引信(或称扳机)，为点燃轻核引起热核聚变反应提供必需的能量。

氢弹

又称热核聚变武器，它是利用氢的同位素氘、氚等轻原子核的裂变反应，产生强烈爆炸的核武器。其杀伤机理与原子弹基本相同，但威力比原子弹大几十甚至上千倍。

中子弹

又称弱冲击波强辐射工弹。它在爆炸时能放出大量致人于死地的中子，并使冲击波等的作用大大减弱。在战场上，中子弹只杀伤人员等有生目标，而不摧毁如建筑物、技术装备等设备，“对人不对物”是它的一大特点。

作为核燃料使用的物质。一般来说，开发核武器使用的物质主要是铀和钚。

铀

致密而有延展性的银白色放射性金属。铀在接近绝对零度时有超导性，有延展性。铀的化学性质活泼，易与绝大多数非金属反应，能与多种金属形成合金。铀最初只用做玻璃着色或陶瓷釉料，1938年发现铀核裂变后，开始成为主要的核原料。 1789年，由德国化学家克拉普罗特（M.H.Klaproth）从沥青铀矿中分离出，就用1781年新发现的一个行星——天王星命名它为uranium，元素符号定为U。1841年，佩利戈特（E.M.Peligot）指出，克拉普罗特分离出的"铀"，实际上二氧化铀。他用钾还原四氯化铀，成功地获得了金属铀。1896年有人发现了铀的放射性衰变。1939年，哈恩（O.Hahn）和斯特拉斯曼（F.Strassmann）发现了铀的核裂变现象。自此以后，铀便变得身价百倍。
200年前发现的一种普通的金属元素居然会成为今天核动力和核武器的原料。就是在20世纪40年代以前，这种普通的金属一直被看作是没有什么用处的东西，这就是铀。铀通常被人们认为是一种稀有金属，尽管铀在地壳中的含量很高，比汞、铋、银要多得多，但由于提取铀的难度较大，所以它注定了要比汞这些元素发现的晚得多。

钚

1940年末和1941年初，由美国西博格（G.T.Seaporg）、麦克米伦（E.M.McMillan）、沃尔（A.C.Wanl）和肯尼迪（J.Kcnncdy）在回旋加速器实验中发现。钚是一种放射性元素，是原子能工业的重要原料。可作为核燃料和核武器的裂变剂。金属钚是银白色的，与氧气、水蒸气和酸作用，但不与碱反应。它和铀一样用于核燃料和核武器。现在已经可以获得成吨的钚。
钚的大规模制备是通过反应堆中的核反应进行的，由铀238 吸收中子后生成，再用溶剂萃取和离子交换纯化。钚是易裂变的放射性元素，能用作核燃料，用于制造核武器。钚用作快中子增殖反应堆燃料时，新形成的钚比消耗的钚还要多，可使铀238转变为钚而加以充分利用。钚238用于制造同位素电池，用作宇宙飞船、人造卫星、航标灯的电源。

利用核能生产电力或是开发核武器，都是使用同样的原料、利用同样的原理，因此以和平目的开发核能随时都可开发成为核武器。对核能发电站使用的核燃料进行再处理后，便可成为核武器的原料 (核再处理), 国际社会监视核能的和平利用就是这个原因。 (不扩散核武器条约，国际原子能组织)

石油、煤炭等传统燃料，只要点上了火，在有氧气的情况下即可燃烧。但核燃料必须具备核反应堆这一特殊装备才能燃烧。此外，石油等燃料在燃烧后即毫无用处，但作为核燃料使用的铀在再浓缩后，可再次作为核反应堆使用的燃料。使用后的核燃料处理方法有废弃和再浓缩使用等两种方法，这称为再处理。

核燃料的放射能有可能泄露，在使用后必须进行特别处理。此外，为了进行核燃料的浓缩和再利用，必须具备特殊设施，这便是核燃料的再处理。核燃料再处理设施之所以受到国际社会的严格监控，是由于再处理设施能够制造钚和高浓缩铀，作为生产核武器的原料。因此，再处理设施如作为和平用途，是良好的生产设备，如果作为生产武器，则是生产大规模杀伤性武器的设施。韩国已作出无核化宣言，宣布不会建设核再处理设施。

根据国际原子能机构的定义，丰度为3％的铀235为核电站发电用低浓缩铀，铀235丰度大于80％的铀为高浓缩铀，其中丰度大于90％的称为武器级高浓缩铀，主要用于制造核武器。在天然矿石中铀的三种同位素共生，其中铀235的含量非常低，只有约0.7％。为满足核武器和核动力的需求，一些国家建造了铀浓缩厂，以天然铀矿作原料，运用同位素分离法（扩散法、离心法和激光法等）使天然铀的三种同位素分离，以提高铀235的丰度，提炼浓缩铀。
获得铀是非常复杂的系列工艺，要经过探矿、开矿、选矿、浸矿、炼矿、精炼等流程，而浓缩分离是其中最后的流程，需要很高的科技水平。获得1公斤武器级铀235需要200吨铀矿石。　　由于涉及核武器问题，铀浓缩技术是国际社会严禁扩散的敏感技术。提炼浓缩铀通常采用气体离心法，气体离心分离机是其中的关键设备，因此美国等国家通常把拥有该设备作为判断一个国家是否进行核武器研究的标准。

国际公认的并且是合法的有核国家是美国、英国、法国、俄罗斯、中国等5个国家。核俱乐部5国并非设有具体组织，是称之为核俱乐部而已。除了这5国之外，在国际法上禁止其他国家开发和拥有核武器。此外，印度、巴基斯坦和以色列也进行了核试验，实际上有核国家为8个国家。南非也曾制造过原子弹，但是在上世纪90年自动销毁。巴西上世纪90年代曾准备进行核试验，由于联合国的斡旋最终放弃了核试验。最近北韩也进行了核试验。因此能够有能力进行核试验的国家不在少数。

核俱乐部5国为了禁止其他国家拥有核武器，成立了国际原子能机构(☞ 国际原子能机构), 负责监管核物质，并对推行核开发计划的国家进行核查。并通过签署不扩散核武器条约（NPT）等，禁止非核国家开发和拥有核武器。但部分被禁止拥有核武器的国家，对禁止其他国家开发核武器这一不公平措施提出抗议，而为了成为有核国家持续作出了努力。 (各国拥有核武器情况)

《不扩散核武器条约》的宗旨是防止核扩散，推动核裁军和促进和平利用核能的国际合作。该条约1970年3月正式生效。该条约有11条规定，主要内容是：核国家保证不直接或间接地把核武器转让给非核国家，不援助非核国家制造核武器；非核国家保证不制造核武器，不直接或间接地接受其他国家的核武器转让，不寻求或接受制造核武器的援助，也不向别国提供这种援助；停止核军备竞赛，推动核裁军；把和平核设施置于国际原子能机构的国际保障之下，并在和平使用核能方面提供技术合作。根据有关规定，条约有效期25年，其间每5年举行一次审议会议，审议条约的执行情况。

世界上大部分国家是这一条约的缔约国。法国与中国对美国和俄罗斯的做法感到不满，并未加入条约。印度、巴基斯坦、以色列和古巴等国也未加入。韩国于1875年4月23日正式签约，北韩也于1985年12月加入，但后来北韩对国际原子能机构对其进行特别核查感到不满，于1993年宣布退出，后来返回条约。2003年1月，因核问题再次宣布退出。

为了利用核能增进人类福利和对核能进行监控而成立的国际组织。1953年12月8日在第8届联合国大会中，美国前总统艾森豪威尔提议成立这一组织。1956年，80个国家签署，1957年7月29日正式成立。国际原子能机构以维护世界和平，增进保健和繁荣为目的，并为阻止核能作为军事目的使用，负责△推进核能的和平利用△制定保健安全基准△对落后国家提供技术援助△交换科学技术信息和有关专家△放射能保护设施的管理等事务。

依据不扩散核武器条约（NPT）的规定，加入该条约的国家必须与国际原子能机构签署保障措施协定，接受该机构的核查、监督和管理。国际原子能机构虽然负责推行联合国有关事务，并对联合国提出工作报告，但并非联合国专属机构。韩国与北韩分别于1957年和1974加入国际原子能机构。该机构总部设于维也纳。

对核设施和核物质有关情况进行调查活动。签署不扩散核武器条约(NPT)的国家需接受国际原子能机构(IAEA)的核查。可分为临时核查、通常核查和特别核查等3种。

临时核查

国际原子能机构(IAEA)对签署不扩散核武器条约(NPT)的国家申报的核设施和核物质是否属实进行的调查。

通常核查

为验证核物质和核设施是否有变动而进行的定期核查。在进行临时核查后，查明缔约国申报的核物质和核设施内容属实，则进行通常核查。通常核查1年进行3、4次，对核物质的存库、封印和监视装备的运作情况等进行检查。

特别核查

通过临时核查和通常核查仍未能解决核疑惑，则进行特别核查。在临时核查过程中，发现申报内容和实际情况有出入，或通过通常核查掌握了值得怀疑的证据，认为有必要进一步进行核查，则进行特别核查深入了解核开发情况和查明是否拥有核武器。 1992年，国际原子能机构对北韩提出特别核查的要求就是最好的例子。北韩向该机构申报提炼了90克的钚，但核查结果，该机构掌握了北韩提炼了好几公斤钚的证据，于是要求北韩接受特别核查。北韩对此提出严重抗议，并于1993年宣布退出不扩散核武器条约（NPT），从而发生了所谓的第1次北韩核危机。