核子彈是一種核武器，其設計和運作基於重原子核（如鈾-235或鈽-239）的裂變反應。這種反應能夠瞬時釋放出巨大的能量。核子彈的結構通常包括：
引爆控制系統：負責啟動爆炸序列。
高能炸藥：作為引爆核子彈內部結構的能量來源。
反射層：位於原子炸藥外層，用於反射中子，幫助維持鏈式反應。
含有核裝料的核部件：包含鈾或鈽等易裂變材料，是核子彈的核心部分。
中子源：提供初始的中子激發，啟動裂變鏈式反應。
彈殼：保護內部的核裝料和反應機制。
核子彈的外形與普通重磅炸彈相似，但其內部結構和所用的炸藥非常特殊。核子彈的炸藥被分成小塊，每塊的質量都嚴格控制，以避免自行引發鏈式反應。當這些小塊合在一起時，它們形成一個球形或橢球形，總質量超過臨界質量，從而引發不可控制的連鎖裂變反應，導致爆炸。在一塊塊原子炸藥外圍通常會放置普通炸藥和自動控制的雷管，以確保核子彈能夠可靠地引爆。
核子彈的威力通常在幾百至幾萬噸級梯恩梯當量之間，具有巨大的殺傷破壞力。它可以通過不同的運載工具成為核飛彈、核航彈、核地雷或核炮彈等。核子彈利用核反應的光熱輻射、衝擊波和感生放射性造成殺傷和破壞作用，同時會造成大面積放射性污染。