Aunque las bombas atómicas y nucleares derivan su inmenso poder de las reacciones que tienen lugar en el núcleo del átomo, lo hacen de diferentes maneras. Como los términos se usan más comúnmente, una bomba atómica deriva su energía de la fisión, o la división de los átomos, mientras que un dispositivo nuclear, o "bomba H", es impulsado por la fusión.
La física detrás de las dos armas es similar, de acuerdo con About.com. En una bomba atómica, un átomo pesado, generalmente uranio o plutonio enriquecido, se divide y emite suficientes neutrones para dividir más átomos. Esto libera una energía tremenda que generalmente se mide en el poder destructivo equivalente de miles de toneladas de TNT o kilotones.
Las bombas nucleares usan la fisión atómica como un disparador para una explosión aún más energética. Las altas temperaturas generadas por la fisión del plutonio hacen que los átomos de hidrógeno se fusionen con el helio. Nuevamente, esto libera energía de forma incontrolada sobre el objetivo. Aunque la reacción de fusión es, medida por medida, menos eficiente que la fisión, el hidrógeno es muy liviano y se puede empaquetar densamente en el núcleo de una bomba nuclear. El rendimiento de las bombas de hidrógeno es un orden de magnitud superior al que puede generar la fisión, y se mide en megatones, o millones de toneladas de TNT.