热核炸弹，也称为氢炸弹或H炸弹，其巨大的爆炸力来自不受控制的自持链反应，该反应在极高的温度下将氢的同位素结合在一起，从而形成称为核聚变的氦。反应所需的高温是由原子弹爆炸引起的。
核武器：热核武器
1948年6月，Igor Y. Tamm被任命为PN Lebedev物理研究所（FIAN）的特别研究小组负责人，
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热核弹与原子弹的根本区别在于，它利用两个轻原子核结合或融合形成较重核时释放的能量。相比之下，原子弹使用重的原子核分裂或裂变为两个较轻的原子核时释放的能量。在通常情况下，原子核带有正电荷，可强烈排斥其他原子核并阻止它们彼此靠近。只有在数百万度的温度下，带正电的原子核才能获得足够的动能或速度，以克服它们相互的电排斥，并彼此靠近，以在短程核力的吸引下相互结合。氢原子的非常轻的原子核是该聚变过程的理想候选者，因为它们携带的正电荷微弱，因此具有较小的抵抗力。
氢原子核结合形成更重的氦原子核必须损失一小部分质量（约0.63％），以便“结合”成一个更大的原子。根据爱因斯坦著名的公式：E = mc 2，他们通过将其完全转化为能量而失去了质量。根据该公式，产生的能量等于转换后的质量乘以光速的平方。由此产生的能量形成氢弹的爆炸力。
氘和tri是氢的同位素，为聚变过程提供了理想的相互作用核。在聚变过程中，两个氘原子（每个带有一个质子和一个中子）或tri（一个质子和两个中子）结合在一起，形成一个较重的氦核，氦原子核具有两个质子和一个或两个中子。在目前的热核炸弹中，使用6氘化锂作为聚变燃料。在融合过程的早期就将其转化为tri。
在热核炸弹中，爆炸过程始于所谓的初级阶段的爆炸。这由相对少量的常规炸药组成，这些炸药的爆炸将足够多的可裂变铀聚集在一起以产生裂变链反应，继而又产生另一爆炸和几百万度的温度。爆炸的力和热量被周围的铀容器反射回去，并流向包含锂6氘化物的第二级。巨大的热量引发了聚变，次级爆炸导致铀容器破裂。聚变反应释放的中子导致铀容器发生裂变，这通常占爆炸释放的大部分能量，并且在此过程中还会产生沉降（放射性物质从大气中沉积）。（中子弹是不存在铀容器的热核装置，因此产生的爆炸少得多，但对中子具有致命的“增强辐射”。）热核炸弹中的整个爆炸过程都需要一秒钟的时间。
热核爆炸会产生爆炸，光，热和各种数量的尘埃。爆炸本身的震荡力以冲击波的形式出现，该冲击波以超音速从爆炸点辐射出去，并且可以完全摧毁半径几英里范围内的任何建筑物。爆炸产生的强烈白光可能导致数十英里之外的人们永久看不见它。爆炸的强烈光和热使木材及其他可燃材料着火，燃烧距离很多英里，造成了巨大的火灾，可能会合并成一场大火。放射性尘埃污染了空气，水和土壤，并可能在爆炸后数年持续。它的分布范围几乎遍布全球。
热核炸弹的威力比原子弹强数百倍甚至数千倍。原子弹的爆炸产量以千吨为单位，每单位等于1,000吨TNT的爆炸力。相比之下，氢弹的爆炸力通常以兆吨表示，其单位等于1百万吨TNT的爆炸力。已经引爆了超过50兆吨的氢弹，但装在战略导弹上的武器的爆炸力通常在100公斤至1.5兆吨之间。可以将热核炸弹制造得足够小（长几英尺），以适合洲际弹道导弹的弹头。这些导弹可以在20或25分钟内几乎遍及全球一半，并具有精确的计算机制导系统，可以在指定目标的数百码范围内降落。
爱德华·泰勒（Edward Teller），斯坦尼斯瓦夫·乌兰（Stanislaw M. Ulam）和其他美国科学家开发了第一枚氢弹，该氢弹于1952年11月1日在Enewetak环礁进行了测试。苏联于1953年8月12日首先对一枚氢弹进行了测试，随后于5月在英国进行了测试。 1957年，中国（1967年）和法国（1968年）。 1998年，印度测试了“热核装置”，据信这是氢弹。在1980年代后期，世界核武国家的武库中存储着约40,000种热核设备。在1990年代，这个数字下降了。自1950年代以来，这些武器的大规模毁灭性威胁一直是世界民众及其政治家的主要关切。另请参阅军备控制。
