Nükleer bombalar bir atomu (özellikle kararsız izotopları) bir arada tutan, kuvvetli ve zayıf, bağların parçalanması veya birleştirilmesini içerir. Temel olarak bir atomum nükleer enerjisi iki türlü açığa çıkarılır:

Nükleer Fisyon: Bir nötron yardımıyla bir atomun çekirdeğini daha küçük iki atoma (izotopa) parçalayabiliriz. Parçalanan atomlar genellikler Uranyum ve Plutonyum’un izotoplarıdır.
Nükleer Füsyon: İki küçük atom, genellikle hidrojen ve hidrojenin izotopları (Döteryum veTrityum) bir araya getirilerek daha büyük bir atom ve/veya iztoplarını oluşturmak (Helyum ve izotopları) suretiyle enerji açığa çıkarılır. Güneş bu şekilde enerji üretmektedir.
Her iki durumda da çok büyük miktarda ısı enerjisi ve radyasyon salınır.