W wybuchu jądrowym eksplozji podlega w pierwszej chwili materiał rozszczepialny, a następnie proces destrukcji obejmuje także otaczające go materiały konstrukcyjne. Podstawowym warunkiem wybuchu jądrowego jest tak szybki przebieg reakcji rozszczepienia, by nie dopuścić do znacznej ucieczki ciepła z materiału rozszczepialnego. Tylko to może gwarantować, że impuls energii doprowadzi do fragmentacji materiału rozszczepialnego i dalszej dynamicznej destrukcji całego układu[1].
W przypadku wybuchu bomby typu konwencjonalnego, energia wydziela się w wyniku przegrupowania atomów, znajdujących się w materiale wybuchowym, np. atomów węgla, wodoru, tlenu i azotu w trójnitrotoluenie (TNT). Przy wybuchu jądrowym, energia wydziela się w wyniku różnych przegrupowań protonów i neutronów w jądrach atomowych. Siły wiążące protony i neutrony w jądrach atomowych są znacznie większe od sił wiążących atomy, stąd też potencjał bomby jądrowej jest wiele tysięcy razy silniejszy od największej bomby TNT. Istnieją też inne, bardziej zasadnicze różnice między wybuchem jądrowym i wybuchem TNT. Po pierwsze, w wybuchu jądrowym dość duża część energii jest emitowana w postaci światła i ciepła. Po drugie, wybuchowi towarzyszą bardzo przenikliwe i szkodliwe, a przy tym niewidzialne promienie, nazywane początkowym promieniowaniem jądrowym. W końcu, substancje pozostające po wybuchu wysyłają podobne promieniowanie jeszcze przez pewien okres czasu, zwane promieniowaniem resztkowym.
Moc broni jądrowej określa się przez porównanie całkowitej, wyzwalanej przez nią energii z energią uwalnianą przy wybuchu TNT. W związku z tym, bomba jądrowa określona jako 1-kilotonowa wyzwala taką samą ilość energii co wybuch 1-kilotony (czyli 1000 ton) TNT.
Przy wybuchu bomby typu konwencjonalnego (TNT) w przybliżeniu cała ilość energii zamienia się natychmiast na energię kinetyczną (lub cieplną) i prawie cała zużywa się na podmuch i wstrząs. Przy wybuchu broni jądrowej tylko 85% wyzwalanej energii ma postać energii cieplnej (kinetycznej) i tylko część z tych 85% daje podmuch i wstrząs, a reszta ujawnia się jako promieniowanie cieplne czyli jako ciepło i promieniowanie świetlne. W rezultacie około 50% całkowitej energii powoduje podmuch i wstrząs, na promieniowanie cieplne zużywa się 30 - 40% energii wybuchu jądrowego, a około 10 - 15% energii to promieniowanie jonizujące z czego około jedna trzecia to początkowe promieniowanie jonizujące a pozostała część to promieniowanie resztkowe[2,3].