原子弹，是指利用铀-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。
通常来说，原子弹杀伤破坏力巨大，能产生几百至几万吨级TNT的量的威力。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；或用作氢弹中的初级（或称扳机），为点燃轻核引起热核聚变反应提供必需的能量。
* 原子弹的组成及爆炸
原子弹主要由引爆控制系统、高能炸药、反射层、由核装料组成的核部件、中子源和弹壳等部件组成。其中，引爆控制系统主要是用来起爆高能炸药（推动、压缩反射层和核部件的能源）；反射层由铍或铀-238（不仅能反射中子，而且密度大，可以减缓核装料在释放能量过程中的膨胀，使链式反应维持较长的时间，从而能提高原子弹的爆炸威力构成；核装料主要是铀-235或钚-239。
要想触发链式反应，还需要有中子源提供“点火”的中子。一般说来，氘氚反应中子源、钋-210-铍源、钚-238原子弹爆炸铍源和锎-252自发裂变源等，都可以作为核爆炸装置的中子源。原子弹爆炸可以产生高温、高压以及各种核反应产生的中子、γ射线和裂变碎片等，这些最终可以形成冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和电磁脉冲等破坏杀伤性因素。
自从1945年原子弹问世，原子弹的技术便不断发展，其体积、重量都有显著减小，战术技术性能日渐提高。对于提高核武器的战术技术性能和用作氢弹的起爆装置来说，原子弹的小型化具重要意义。另外，多种低当量和威力可调的核武器得到了发展，这是为了适应战场使用的需要。加强型原子弹也得到了发展，即在原子弹中添加氘或氚等热核装料，利用核裂变释放的能量点燃氘或氚，发生热核反应，这样显著改进了原子弹的性能；此外，反应中所放出的高能中子使更多的核装料发生裂变，也使得原子弹威力增大。这种原子弹不同于氢弹，它的热核装料释放能量在总当量中只占一小部分。
同时，高能炸药的起爆方式和核爆炸装置结构也得到了不断的改进，这样做的目的是为了提高炸药的利用率，以及核装料的压缩度，达到增大威力，节省核装料的作用。此外，提高原子弹的突防和生存能力以及安全性能，也被日益重视。
* 原子弹的装药
截至现在，可以大量获得、并可用作原子弹装药的还仅仅限于铀235、钚239和铀233这三种裂变物质。
原子弹的主要装药是铀235。但要获得高加浓度的铀235并非易事，这是因为天然铀235的含量很小，大约140个铀原子中，才只含有1个铀235原子，而其余的都是铀238原子；加之铀235和铀238是同一种元素的同位素，化学性质几乎相同，质量差异也微乎其微。所以，用普通化学方法根本无法达到将它们分离的目的，即使采用分离轻元素同位素的方法也难以奏效。
为了获得高加浓度的铀235，早期的科学家试验了多种方法来攻克难关，最后发现“气体扩散法”可以成功。这种方法的原理是：铀235原子约比铀238的原子轻约1.3％，所以当这两种原子处于气体状态时，铀235原子会比铀238原子运动得稍快，于是这两种原子就可稍稍得到分离。气体扩散法的依据，便是铀235原子和铀238原子之间微小的质量差异。
运用这种方法，首先得将铀转变为气体化合物。截至目前，六氮化铀是唯一适合的气体化合物。该化合物在常温常压下是固体，不过它很容易挥发，在56.4℃即升华，变成气体。铀235的六氟化铀分子与铀238的六氟化铀分子的质量差异不到1％，但实验证明，这个差异已经足以使它们分离了。
六氟化铀气体在加压的环境下，会被迫通过一个多孔隔膜。其中含有铀235的分子通过多孔隔膜速度稍快，所以每当通过一个多孔隔膜，铀235的含量就会稍有增加，但增加的程度非常的微小。因此，要想获得几乎纯的铀235，必须让六氟化铀气体数千次地通过多孔隔膜。
钚239是原子弹的另一种重要装药，它是通过反应堆生产的。在反应堆内，铀238吸收一个中子，不发生裂变的话就会变成铀239；而铀239会衰变成镎239；镎239会衰变为钚239。因钚与铀是不同的元素，所以虽然只有很少一部分铀转变成了钚，但相比铀同位素间的分离，钚与铀之间的分离要容易得多，因此提取纯钚时可以比较方便的化学方法。
原子弹还有一种装药是铀233。通过在反应堆内用中子轰击钍232，生成钍233，再相继经过两次β衰变，就可以制得铀233。
我们可以看到，后两种原子弹装药是通过反应堆得以生产，它们的生成以消耗铀235为代价。因此，我们完全可以把铀235称为“核火种”——若是没有铀235，就不会有反应堆，也没有原子弹，并且没有今天对原子能的大规模利用。
只要使核装药的体积或质量超过一定的临界值，原子弹爆炸就可以实现了。
* 氢弹及氢弹爆炸
氢弹，也称聚变弹、热核弹。它是利用原子弹爆炸的能量点燃氢的同位素氘、氚等轻原子核而产生聚变反应，瞬时释放出巨大能量。
氢弹有着与原子弹相同的杀伤破坏因素，不过它的威力却比原子弹大得多。一般原子弹的威力为几百至几万吨级TNT当量，而氢弹的威力则大至几千万吨级TNT当量。
1942年，美国科学家研制原子弹的过程中，推断原子弹爆炸提供的能量可能足够点燃轻核，引起聚变反应，于是想以此来制造一种威力比原子弹大得多的超级弹。美国在1952 年11月1日进行了世界上首次氢弹原理试验。从20世纪50年代初至60年代后期，相继有美国、苏联、英国、中国和法国等国家，研制成功氢弹，并且装备部队。
三相弹是目前装备得最多的一种氢弹，它的特点就是威力较大。在三相弹的总威力中，裂变当量的所占份额非常高。一枚威力为几百万吨TNT当量的三相弹，裂变份额一般在50％左右，放射性污染严重，因为这个原因三相弹也被称为脏弹。
在某些战争场合，确实需要使用具有特殊性能的武器。到了20世纪80年代初，人类就已经研制出一些能增强或减弱某种杀伤破坏因素的特殊氢弹，比如说中子弹、减少剩余放射性武器等。中子弹是一种小型氢弹，它以中子为主要杀伤因素；减少剩余放射性武器也称RRR弹，它属于以冲击波毁伤效应为主，放射性沉降少的氢弹。一枚威力万吨级TNT当量的RRR弹，它的剩余放射性沉降比相同当量的纯裂变弹可以减少一个数量级以上，因而它是一种较好的战术核武器。从对氢弹的研究的总趋势来看，特殊性能武器方面可能会吸引更多注意力。
相关链接——原子弹用于实战的一次
1945年秋，第二次世界大战中的日本败局已定。为尽快迫使日本投降，并以此抑制苏联，美国总统杜鲁门和美国政府决定在日本的广岛、长崎等4个城市中选择一个目标投掷原子弹。
1945年8月6日早晨8时整，3架B-29美机从高空进入广岛上空。这时的广岛市民很多并未进入防空洞，而是在仰望美机。B-29在此以前已连续数天飞临日本领空进行训练，但这一次的3架飞机中，有一架此时正奉命来轰炸广岛，已经装上了一颗5吨重的原子弹，。
9点14分17秒，那架装载着原子弹的美机上的视准仪对准了广岛一座桥的正中，打开了自动装置。一分钟后，飞机打开舱门放出一颗原子弹。这时飞机作了一个155°的转弯后俯冲下来；飞机迅速下降了300多米。这是为了尽量远离爆炸地点。45秒种后，原子弹在离地600米空中爆炸，立即发出令人眼花目眩的强烈白色闪光，广岛市中心上空随即发生震耳欲聋的大爆炸。整个广岛城顷刻之间卷起巨大的蘑菇云，接着便竖起几百根火柱，广岛市迅速化为焦热的火海。
在原子弹爆炸的强烈光波中，成千上万人双目失明；一切都被10亿度的高温化为灰烬；放射雨更使一些人在以后20年中缓慢走向死亡；，所有的建筑物又被冲击波形成的狂风摧毁殆尽。处在爆心极点影响下的人和物，像原子分离一样分崩离析。即使离中心稍远些的地方，到处都可以看到在一霎那间被烧毁的男人、女人及儿童的残骸。在更远一些的地方，有些人虽侥幸还活着，但也都被严重烧伤，或者双目被烧成两个窟窿。在16千米以外的地方，人们仍能感到闷热的气流。
广岛当时人口约为34万，靠近爆炸中心的人大部分死亡，根据统计，当日死者有8.8万余人，负伤和失踪的有5.1万余人；全市7.6万幢建筑物全被毁坏的有4.8万幢，其中有2.2万幢被严重毁坏。
然而，日本并没有因为广岛的悲剧马上同意无条件投降。他们将希望寄托在苏联的调停上，竭力掩盖广岛事实真相。而8月8日，日本从苏联领导人那里得到的回答是：日本仍在继续进行战争，拒绝接受《波茨坦公告》，因此，日本政府请求苏联调停的建议已失去一切根据。苏联政府遵守对联合国的义务，接受联合国的要求，宣布从8月9日起对日宣战。美国就在苏联出兵这天的上午11时30分，又在日本长崎投下第二颗原子弹，长崎全城27万人当日死去6万余人，这是继广岛以来的又一次悲剧。
