核冬天是指核武器爆炸後，大量煙塵和微粒被釋放到大氣中，這些微粒可以到達平流層，長時間遮擋陽光，導致地球表面溫度降低的現象。
核冬天理論是基於這樣的假設：核爆炸產生的巨大能量將大量的煙塵和微粒送入大氣層，其中很多微粒的直徑小於1微米，這些微粒可以在高空中停留數天甚至一年以上。由於這些微粒對太陽的可見光輻射有較強的吸收能力，而對地面向外的紅外光輻射吸收能力較弱，導致高層大氣溫度升高而地表溫度下降，從而產生與溫室效應相反的效果。
這種現象會導致全球氣溫下降，引發廣泛的農作物歉收、饑荒，以及可能導致人類文明的倒退甚至人類的滅絕。核冬天是一個重要的理論，強調了核武器使用對全球環境和氣候的潛在影響。