Atombomben spalten Atome, während Wasserstoffbomben, auch Atombomben genannt, ihre Energie aus der Verschmelzung von Atomen beziehen. Während beide Reaktionsarten den Atomkern einbeziehen und beide können daher zu Recht als "nuklear" bezeichnet werden, hat die Tradition das Wort für die Arten von Reaktionen reserviert, die ausschließlich Fusionsanlagen vorbehalten sind.
Eine Atombombe funktioniert, indem sie die Atomkerne schwerer Elemente spaltet, um Atome von Tochterelementen zusammen mit einer großen Energiemenge zu erzeugen. Es ist diese Energie, die der Atombombe ihre verheerende Kraft verleiht. Nukleare oder thermonukleare Waffen hingegen erhitzen Atome eines leichten Elements, typischerweise Wasserstoff, bis zu dem Punkt, an dem Kollisionen zwischen ihnen zu einer Fusion zu einem einzigen Heliumatom führen. Diese Reaktion setzt auch riesige Mengen an Energie frei, die die Quelle des zerstörerischen Potenzials der Atombombe ist. Atombomben verwenden standardmäßige Atombomben vom Typ Kernspaltung als explosiven Auslöser, um die notwendige Hitze und den nötigen Druck für die Kernfusion zu erzeugen.
Die Kernfusion ist pro Wechselwirkung weniger effizient als die Plutoniumspaltung, aber Wasserstoffbomben machen diese relative Ineffizienz mehr als wett, indem sie große Mengen an Wasserstoff als Brennstoff transportieren. Die größere Anzahl von Reaktionen in einer Atombombe treibt ihre Kraft vom Kilotonnenbereich, der für Atombomben üblich ist, bis zum Megatonnenbereich, der Atomwaffen zu den stärksten Geräten gemacht hat, die je gebaut wurden.
