Las bombas atómicas funcionan al dividir los átomos, mientras que las bombas de hidrógeno, también conocidas como bombas nucleares, extraen su energía de la fusión de los átomos. Aunque ambos tipos de reacciones involucran el núcleo del átomo, ambos por lo tanto, correctamente llamada "nuclear", la tradición ha reservado la palabra para los tipos de reacciones que son exclusivos de los dispositivos de fusión.
Una bomba atómica funciona al dividir los núcleos atómicos de elementos pesados para producir átomos de elementos hijos junto con una gran cantidad de energía. Es esta energía la que proporciona a la bomba atómica su fuerza devastadora. Las armas nucleares o termonucleares, por otro lado, funcionan al calentar los átomos de un elemento ligero, generalmente hidrógeno, hasta el punto de que las colisiones entre ellos dan como resultado la fusión en un solo átomo de helio. Esta reacción también libera vastas cantidades de energía, que es la fuente del potencial destructivo de la bomba nuclear. Las bombas nucleares utilizan bombas atómicas estándar de tipo fisión como detonante explosivo para generar el calor y la presión necesarios para que tenga lugar la fusión nuclear.
La fusión nuclear es menos eficiente por interacción que la fisión del plutonio, pero las bombas de hidrógeno compensan con creces esa ineficiencia relativa al llevar grandes cantidades de combustible de hidrógeno. La mayor cantidad de reacciones en una bomba nuclear impulsa su fuerza desde el rango de kilotones común para las bombas atómicas hasta el rango de megatón que ha hecho de las armas nucleares algunos de los dispositivos más poderosos jamás construidos.
