原子彈和氫彈的原理截然不同，原子彈是利用重核裂變反應產(chǎn)生的能量，而氫彈則是利用輕核聚變反應產(chǎn)生的能量。由于原理上的差異，氫彈的威力遠大于原子彈，氫彈需要原子彈引爆。
原子彈
原子彈的能量來自于核裂變反應，所以這種類型的炸彈又被稱為裂變彈。原子彈所使用的核裂變物質是鈾-235或钚-239。這些重原子核不穩(wěn)定，它們在受到中子的轟擊時，將會分裂成較小的原子核，同時又釋放出數(shù)個中子，在此過程中的虧損質量轉化為了能量（可以通過質能方程計算出來）。核裂變反應產(chǎn)生的中子又會去撞擊其他原子核，從而引發(fā)鏈式反應，并產(chǎn)生巨大的能量。此外，原子彈還會釋放出具有放射性的裂變碎片，這會造成放射性塵埃。
在二戰(zhàn)期間，美國投在日本廣島的原子彈原料為鈾-235，僅一千克的鈾-235發(fā)生了核裂變，就釋放出了相當于1.5萬噸TNT爆炸的能量。投在長崎的原子彈原料為钚-239，其爆炸當量相當于2萬噸TNT。這是人類在實戰(zhàn)中僅有的兩次使用原子彈。
氫彈
氫彈的能量來自于核聚變反應，所以這種類型的炸彈又被稱為聚變彈。氫彈所使用的核聚變物質是氘和氚，它們都是氫的同位素，氘比氫多了一個中子，氚比氫多了兩個中子。氘和氚在高溫高壓下能夠聚變成氦，同時釋放出巨大的能量。因此，氫彈的爆炸需要由原子彈來引發(fā)。
在氫彈中，核聚變反應并不會造成放射性塵埃，但由于該反應是由核裂變引發(fā)，所以氫彈也會造成巨大的核輻射。由于核聚變反應產(chǎn)生的能量巨大（太陽的能量來源正是核聚變反應），氫彈的當量能夠遠大于原子彈。前蘇聯(lián)的沙皇炸彈是迄今為止引爆的威力最強的核武器，其爆炸當量相當于5000萬噸TNT。
