利用鈾-235或钚-239等重原子核裂變反應(yīng)，
　　瞬時釋放出巨大能量的核武器。又稱裂變彈。原子彈的威力通常為幾百至幾萬噸級梯恩梯當(dāng)量，有巨大的殺傷破壞力。它可由不同的運載工具攜載而成為核導(dǎo)彈、核航空炸彈、核地雷或核炮彈等，或用作氫彈中的初級(或稱扳機)，為點燃輕核引起熱核聚變反應(yīng)提供必需的能量。
　　原子彈主要由引爆控制系統(tǒng)、高能炸藥、反射層、由核裝料組成的核部件、中子源和彈殼等部件組成。引爆控制系統(tǒng)用來起爆高能炸藥；高能炸藥是推動、壓縮反射層和核部件的能源 ；反射層由鈹或鈾-238構(gòu)成 。鈾-238不僅能反射中子，而且密度較大，可以減緩核裝料在釋放能量過程中的膨脹，使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)維持較長的時間，從而能提高原子彈的爆炸威力。核裝料主要是鈾-235或钚-239。
　　為了觸發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，必須有中子源提供“點火”中子。核爆炸裝置的中子源可采用：氘氚反應(yīng)中子源、釙-210-鈹源、钚-238原子彈爆炸鈹源和锎-252自發(fā)裂變源等。原子彈爆炸產(chǎn)生的高溫高壓以及各種核反應(yīng)產(chǎn)生的中子、γ射線和裂變碎片，最終形成沖擊波、光輻射、早期核輻射、放射性沾染和電磁脈沖等殺傷破壞因素。原子彈是科學(xué)技術(shù)的最新成果迅速應(yīng)用到軍事上的一個突出例子。1939年10月，美國政府決定研制原子彈，1945年造出了3顆。一顆用于試驗，兩顆投在日本。其他國家爆炸第一顆原子彈的時間是：蘇聯(lián)——1949年8月29日；英國——1952年10月3日；法國——1960年2月13日；中國——1964年10月16日；印度——1974年5 月 18日。中國第一次核試驗以塔爆方式進行 ，用的是“內(nèi)爆法”鈾彈。1965年5月14日第二次核試驗時 ，核裝置用飛機空投 。1966 年10月27日第四次核試驗時，核彈頭由導(dǎo)彈運載。
　　自1945年原子彈問世以來 ，原子彈技術(shù)不斷發(fā)展，體積、重量顯著減小，戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能日益提高。原子彈小型化對于提高核武器的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能和用作氫彈的起爆裝置（亦稱“扳機”）具有重要意義。為適應(yīng)戰(zhàn)場使用的需要，發(fā)展了多種低當(dāng)量和威力可調(diào)的核武器。為改進原子彈的性能，發(fā)展了加強型原子彈，即在原子彈中添加氘或氚等熱核裝料，利用核裂變釋放的能量點燃氘或氚，發(fā)生熱核反應(yīng)，而反應(yīng)中所放出的高能中子，又使更多的核裝料裂變，從而使威力增大。這種原子彈與氫彈不同，其熱核裝料釋放的能量只占總當(dāng)量的一小部分。高能炸藥的起爆方式和核爆炸裝置結(jié)構(gòu)也在不斷改進，目的是提高炸藥的利用效率和核裝料的壓縮度，從而增大威力，節(jié)省核裝料。此外，提高原子彈的突防和生存能力以及安全性能，也日益受到重視。