נשק בלתי-קונבנציונלי המתבסס על פיתוחים מדעיים מודרניים. כאשר מפגיזים את היסוד אורניום בחלקיקי יסוד הנקראים ניטרונים, היסוד יכול להתבקע לשניים. תהליך זה נקרא "ביקוע גרעיני" והוא משחרר כמויות גדולות של אנרגיה.
בתהליך הביקוע, האיזוטופ 235 של האורניום מתבקע וגם משחרר עוד ניטרונים. אם הם פוגעים בגרעיני אורניום 235 סמוכים, הם יתבקעו וישחררו אנרגיה וניטרונים נוספים. תהליך זה של תגובת שרשרת הופך את האורניום 235 לחומר נפץ הרסני ביותר. חוץ משימוש ביסוד אורניום, נמצא, כי האיזוטופ 239 של היסוד פלוטוניום יכולים לעורר תגובת שרשרת דומה. נכון להיום נעשה שימוש בשתי פצצות כאלו: פצצת אורניום על הירושימה ופצצת פלוטוניום על נגסקי.
עוצמתו של נשק גרעיני נמדדת במספר הטונות של חומר נפץ מרסק רגיל (TNT) שדרושים כדי לקבל עוצמת פיצוץ דומה. הפצצות על הירושימה ונגסקי היו בעוצמה של כ-20 קילוטון (20,000 טונות של TNT). פצצות של ביקוע גרעיני נמדדות בקילוטון, פצצות תרמו-גרעיניות נמדדות ביחידות של מגטון - מיליון טונות של TNT.
כוח ההדף המתפשט באוויר ובקרקע הוא רק מרכיב אחד מפגיעת פצצה גרעינית. בנוסף לכך ישנם האור הבוהק והמסנוור המעוור אנשים הצופים בו גם ממרחק, החום העז הקרינה והנפולת הגרעינית. הקרינה הורסת רקמות אורגניות וגורמים להיווצרות איזוטופים רדיואקטיביים שונים הפולטים קרינה לזמן רב. פיזורם באטמוספירה ושקיעתם בקרקע גורמים להרעלת שטחים נרחבים, אם חיים אינם אפשריים שם בכלל, או שגורמים נזק רב לרקמות ומנגנון התורשה.
