核爆炸核武器或核装置在几微秒的瞬间释放出大量能量的过程。为了便于和普通炸药比较，核武器的爆炸威力，即爆炸释放的能量，用释放相当能量的TNT炸药的重量表示，称为TNT当量。 核反应释放的能量能使反应区（又称活性区）介质温度升高到数千万开，压强增到几十亿大气压(1大气压等于101325帕),成为高温高压等离子体。反应区产生的高温高压等离子体辐射X射线，同时向外迅猛膨胀并压缩弹体，使整个弹体也变成高温高压等离子体并向外迅猛膨胀，发出光辐射，接着形成冲击波（即激波）向远处传播。 核爆炸发生后,先是产生发光火球,继而产生蘑菇状烟云。这是核爆炸的典型征象。
核武器在距地面一定高度的空中爆炸时，高温高压弹体迅猛向四周膨胀并以X射线辐射加热周围的冷空气。热空气吸收高温辐射所具有的特点使得加热、增压后的热空气团是一个温度大致均匀的球体，并且温度、压强具有突变的锋面，这个热空气团称为等温火球。火球（见彩图[核爆炸火球和冲击波]）一面向外发出光辐射，一面迅速膨胀，同时温度、压强逐渐下降。温度下降到3000开时形成以40～50千米/秒的速度向四周运动的冲击波，其阵面（也就是火球的锋面）仍然发光。冲击波形成后，火球内部的温度分布是表面低，向内逐渐升高，火球里面有一个温度均匀的高温核。冲击波阵面温度降低到略高于2000开时，冲击波脱离火球，并按力学规律向外传播，而后其阵面不再发光。
核爆炸 火球熄灭后形成上升的烟云。冲击波在爆心投影点附近地面的反射和负向的抽吸作用使得地面掀起巨大尘柱，上升的尘柱和烟云相衔接，形成高大的蘑菇状烟云（简称蘑菇云）。