Sebbene sia le bombe atomiche che quelle nucleari traggano il loro immenso potere dalle reazioni che hanno luogo nel nucleo dell'atomo, lo fanno in modi diversi. Poiché i termini sono più comunemente usati, una bomba atomica deriva la sua energia dalla fissione, o dalla divisione degli atomi, mentre un dispositivo nucleare, o "bomba H", è guidato dalla fusione.
La fisica dietro le due armi è simile, secondo About.com. In una bomba atomica, un atomo pesante, solitamente uranio arricchito o plutonio, viene diviso ed emette abbastanza neutroni per dividere più atomi. Questo rilascia un'enorme energia che viene solitamente misurata nell'equivalente potenza distruttiva di migliaia di tonnellate di TNT, o kilotoni.
Le bombe nucleari usano la fissione atomica come innesco per un'esplosione ancora più energica. Le alte temperature generate dalla fissione del plutonio incoraggiano gli atomi di idrogeno a fondersi in elio. Di nuovo, questo rilascia energia in modo incontrollato sul bersaglio. Sebbene la reazione di fusione sia, misura per misura, meno efficiente della fissione, l'idrogeno è molto leggero e può essere impacchettato densamente nel nucleo di una bomba nucleare. La resa delle bombe all'idrogeno è di ordini di grandezza superiore a quella che la sola fissione può generare e viene misurata in megatoni o milioni di tonnellate di TNT.