核武器是利用原子核反應(yīng)所放出的能量起殺傷破壞作用的武器。按照核反應(yīng)方式的不同，可進一步分為原子彈和氫彈。原子彈依據(jù)的是重元素原子核裂變反應(yīng)的原理，1945年7月由美國首先研制成功，8月在日本的廣島和長崎使用。氫彈依據(jù)的是輕元素原子核聚變反應(yīng)的原理，1952年由美國首先研制成功。戰(zhàn)略核武器主要用于襲擊敵方的政治經(jīng)濟中心、軍事要地、重要交通樞紐以及核武器基地等戰(zhàn)略目標(biāo)，也稱進攻性戰(zhàn)略武器。戰(zhàn)略核武器技術(shù)復(fù)雜，威力巨大，能對戰(zhàn)爭全局產(chǎn)生直接的重大影響，受到軍事大國的高度重視，是第二次世界大戰(zhàn)以后發(fā)展最迅速的武器之一。
戰(zhàn)略核武器主要由兩個部分組成。一是核彈頭，即核爆炸裝置，按照投送方式的不同，又可分為由轟炸機投擲的航彈、導(dǎo)彈彈頭以及炮彈；二是運載工具，即將核彈頭投送到目標(biāo)的工具。
核彈頭的發(fā)展可以大致分為三代。第一代是40—50年代研制并裝備的核彈頭，如：早期的核航彈，美國的雷神、宇宙神、大力神型導(dǎo)彈彈頭，蘇聯(lián)的SS-4、SS-5型導(dǎo)彈彈頭等。它們的特點是爆炸當(dāng)量大，彈頭重量大，可靠性差。第二代核彈頭是在60—70年代研制和裝備部隊的，如：新型航彈，各型彈道導(dǎo)彈潛艇使用的導(dǎo)彈彈頭，美國的民兵型導(dǎo)彈彈頭，蘇聯(lián)的SS-11、SS-19、SS-20型導(dǎo)彈彈頭，以及巡航導(dǎo)彈彈頭。它們的特點是小型化程度較高，單位重量的爆炸威力更大，更加安全可靠。這一代彈頭當(dāng)前仍是各國戰(zhàn)略核力量的中堅。第三代核彈頭從70年代開始研制，除繼續(xù)提高爆炸威力和小型化程度以外，核彈頭的性能逐漸多樣化。例如：研制和裝備能摧毀硬目標(biāo)的彈頭，用于摧毀敵方加固的洲際導(dǎo)彈基地；研制和裝備可鉆入地下100多米處爆炸的高強度鉆地彈頭，用于摧毀敵方地下指揮中心，研制在局部戰(zhàn)爭或有限核戰(zhàn)爭中可能更為實用的爆炸當(dāng)量較小甚至極小的彈頭；研制中子彈、沖擊波彈、感生輻射彈、電磁脈沖彈、利用核爆炸產(chǎn)生的X射線造成殺傷的激光武器等，以增加或削弱某些爆炸效應(yīng)，從而能根據(jù)目標(biāo)的性質(zhì)和作戰(zhàn)要求有選擇地使用，達到更有效地打擊目標(biāo)并減少附加破壞的目的。此外，新型核彈頭普遍安裝末端制導(dǎo)系統(tǒng)，打擊精度進一步提高。
核彈頭的運載工具有兩大類，即戰(zhàn)略轟炸機和導(dǎo)彈。戰(zhàn)略導(dǎo)彈主要有陸基彈道導(dǎo)彈、潛艇發(fā)射的彈道導(dǎo)彈和可由戰(zhàn)略轟炸機和軍艦發(fā)射的戰(zhàn)略巡航導(dǎo)彈。在50年代中期以前，主要運載工具是中遠程的轟炸機和導(dǎo)彈，美國和蘇聯(lián)都無法從本國直接攻擊對方。美國用在蘇聯(lián)周圍建立的軍事基地部分彌補了運載工具的局限。從50年代后期起，美國和蘇聯(lián)先后裝備了陸基洲際彈道導(dǎo)彈、彈道導(dǎo)彈潛艇和具有洲際飛行能力的戰(zhàn)略轟炸機，由此形成"三位一體"的戰(zhàn)略核力量。洲際導(dǎo)彈部署在本國的固定設(shè)施內(nèi)，命中精度高，戒備程度高；但易受攻擊，生存能力差。彈道導(dǎo)彈潛艇游弋在大洋中，不易被發(fā)現(xiàn)，生存能力強；但戒備程度差，命中精度低。戰(zhàn)略轟炸機機動性強，起飛后仍能被召回，反應(yīng)靈活；美國在60年代以后還保持隨時都有相當(dāng)數(shù)量的轟炸機在天空飛行或在地面待命，因而不會被對方一舉摧毀；但突防能力差，易被對方防空火力攔截；80年代以后遠程巡航導(dǎo)彈的出現(xiàn)部分彌補了這一缺陷。這三種力量互相補充，均受到核國家的重視，但長期以來美國和蘇聯(lián)一直把洲際導(dǎo)彈作為主要運載工具。
洲際彈道導(dǎo)彈的發(fā)展可以分為四個階段。第一個階段開始于50年代中期，美國和蘇聯(lián)裝備了最早的洲際導(dǎo)彈，主要有美國的宇宙神和大力神Ⅰ型、蘇聯(lián)的SS-6型，特點是由地面發(fā)射架發(fā)射，命中精度低。第二個階段開始于50年代末到60年代初，主要技術(shù)特點是：由地面發(fā)射改為在地下發(fā)射井中發(fā)射，導(dǎo)彈的生存能力提高，而且各個發(fā)射井相距較遠，即使被擊中也只損失一枚導(dǎo)彈；火箭推力提高，導(dǎo)彈射程更遠，彈頭威力更大；彈頭加裝突防裝置；慣性制導(dǎo)系統(tǒng)得到改進，命中精度提高。這一階段部署的導(dǎo)彈，有美國的第二代洲際導(dǎo)彈大力神Ⅱ、民兵Ⅰ和Ⅱ三種型號，蘇聯(lián)的第二、三兩代洲際導(dǎo)彈，如SS-7、SS-8、SS-9、SS-11和SS-12型。第三個階段開始于70年代初，主要特點是：采用分導(dǎo)式多彈頭，即一枚導(dǎo)彈可攜帶多個核彈頭，突防能力和威力顯著增強；地下發(fā)射井得到加固，生存能力提高；命中精度進一步提高，美國的導(dǎo)彈還采用雷達末端制導(dǎo)，精度提高到200米左右；蘇聯(lián)的一些導(dǎo)彈采用冷發(fā)射技術(shù)，發(fā)射時可以較晚被對方發(fā)現(xiàn)。這一階段的導(dǎo)彈，有美國的民兵Ⅲ型，蘇聯(lián)的SS-17、SS-18和SS-19型。第四個階段開始于80年代，主要特點是：導(dǎo)彈可以機動部署與發(fā)射，生存能力進一步提高；導(dǎo)彈攜帶的核彈頭達到10個左右，威力更大；末端制導(dǎo)系統(tǒng)改進，彈頭的機動性增強，命中精度更高。在這一階段部署的導(dǎo)彈中，美國的MX型能攜帶12個當(dāng)量可變的彈頭，命中精度90米，部署在加固的發(fā)射井中(也可在鐵路上機動部署）；蘇聯(lián)的SS-24、SS-25型攜帶的彈頭數(shù)量稍少，命中精度在200米左右，均可機動部署。
冷戰(zhàn)結(jié)束后，國際戰(zhàn)略環(huán)境發(fā)生重大變化。美國和蘇聯(lián)(以及俄羅斯）簽訂削減進攻性戰(zhàn)略武器條約，核彈頭和運載工具的數(shù)量都在減少；可攜帶分導(dǎo)式多彈頭的陸基洲際導(dǎo)彈受到嚴(yán)格限制，將改為攜帶單彈頭；彈道導(dǎo)彈潛艇在戰(zhàn)略核力量構(gòu)成中的地位上升；部分戰(zhàn)略轟炸機將改作常規(guī)用途。美國和俄羅斯仍注重改進導(dǎo)彈(包括洲際導(dǎo)彈、潛射導(dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈）的質(zhì)量，以進一步提高導(dǎo)彈的突防能力、命中精度和毀傷能力。
從50年代后期起，美國和蘇聯(lián)都建立了針對戰(zhàn)略核武器的戰(zhàn)略預(yù)警體系。早期戰(zhàn)略預(yù)警體系使用地面遠程警戒雷達，用于搜索和監(jiān)視戰(zhàn)略轟炸機，探測距離達數(shù)百公里；蘇聯(lián)沿國境線部署，美國部署在阿留申群島到冰島一線。60年代初以后，美國和蘇聯(lián)都建立了彈道導(dǎo)彈預(yù)警雷達體系。該體系由大型相控陣?yán)走_組成，通過戰(zhàn)略通信系統(tǒng)與預(yù)警指揮中心相聯(lián)；能迅速測定來襲導(dǎo)彈的瞬間座標(biāo)、速度、發(fā)射點和彈著點等；作用距離數(shù)千公里，可提供15分鐘預(yù)警時間。在70年代，美國和蘇聯(lián)先后部署預(yù)警衛(wèi)星。預(yù)警衛(wèi)星通常運行在地球同步軌道或大橢圓軌道上，同時部署數(shù)個衛(wèi)星即可監(jiān)視地球上大部分地區(qū)；裝備有紅外探測裝置和照相裝置，可感受導(dǎo)彈發(fā)射時的紅外輻射，從而將預(yù)警時間增加到30分鐘左右；主要用于發(fā)現(xiàn)并監(jiān)視導(dǎo)彈的發(fā)射和運行，并引導(dǎo)反導(dǎo)彈系統(tǒng)進行攔截，是當(dāng)前最重要的預(yù)警手段。此外，預(yù)警飛機也被用于探測和跟蹤戰(zhàn)略轟炸機，其低空預(yù)警性能好于地面雷達。
從50年代起，美國和蘇聯(lián)都建立了攔截戰(zhàn)略轟炸機的防空體系，通常使用殲擊機和地對空導(dǎo)彈。在60—70年代，美蘇兩國都研制和部署過反彈道導(dǎo)彈防御體系，用于攔截末端飛行的導(dǎo)彈彈頭。通常認(rèn)為當(dāng)時的反彈道導(dǎo)彈技術(shù)并不成熟，不足以對付大規(guī)模導(dǎo)彈襲擊；況且反彈道導(dǎo)彈也裝有核彈頭，它將在己方上空爆炸，可能造成嚴(yán)重后果。這種系統(tǒng)受到1972年美蘇限制反彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)條約的限制，美國后來將其拆除。
1983年3月，美國提出戰(zhàn)略防御計劃，即"星球大戰(zhàn)"計劃，標(biāo)志著對戰(zhàn)略防御系統(tǒng)的研究進入了一個全新的階段，戰(zhàn)略防御開始受到與戰(zhàn)略進攻同等程度的重視。該計劃建立在積極發(fā)展與廣泛應(yīng)用高技術(shù)的基礎(chǔ)上，基本設(shè)想是：建立四層攔截網(wǎng)，分別攔截處在剛發(fā)射不久的火箭助推階段、即將與火箭分離的末助推階段、彈頭在外層空間飛行的中間階段以及重返大氣層后的再入階段的來襲洲際導(dǎo)彈，力求把大部分導(dǎo)彈摧毀在襲擊方上空或外層空間，并最終摧毀99％以上的來襲導(dǎo)彈；用于摧毀導(dǎo)彈的主要將是發(fā)射高能激光、粒子束、等離子體、強微波射頻等定向能武器和非核動能攔截彈、電磁炮等動能武器，它們具有火力強、速度快、可靈活選擇目標(biāo)、命中精度高、無污染、不受干擾等優(yōu)點；這些武器將分別部署在空間、空中和地面；同時要求大幅度提高戰(zhàn)略預(yù)警系統(tǒng)的效能，使其除能發(fā)現(xiàn)并跟蹤處在助推階段的導(dǎo)彈外，還能更有效地發(fā)現(xiàn)、識別、監(jiān)視和跟蹤處在其他飛行階段的導(dǎo)彈，并能分辨出真假目標(biāo)；指揮控制系統(tǒng)和支援保障系統(tǒng)也將具有更高的效能。1983年以來，美國投入巨大力量進行這項計劃的研究，進行了某些項目的實驗室試驗和現(xiàn)場試驗，取得了某些進展，但未取得根本性的重大技術(shù)突破。后來，該計劃被多次修訂并縮小。1993年美國最終放棄戰(zhàn)略防御計劃，改為著重研制地面反彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)。新的防御體系主要使用精確制導(dǎo)的非核攔截導(dǎo)彈，除可用于防御洲際導(dǎo)彈外，還能用于在海外的作戰(zhàn)區(qū)域防御戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈，因而這項新計劃主要不是針對全面核戰(zhàn)爭中大批洲際導(dǎo)彈同時襲擊的，而是主要針對冷戰(zhàn)后的局部戰(zhàn)爭或個別突發(fā)事件的。但是，對戰(zhàn)略防御計劃中的許多高技術(shù)武器裝備的研究并未停止。80年代以來，蘇聯(lián)以及蘇聯(lián)解體后的俄羅斯也進行了對戰(zhàn)略防御體系的研究。
從70年代起，美國和蘇聯(lián)還進行了反衛(wèi)星武器的研究。這項研究最初是針對偵察衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、預(yù)警衛(wèi)星以及其他軍用衛(wèi)星的，后來成為計劃建立的完整的戰(zhàn)略防御體系的重要組成部分。反衛(wèi)星的主要手段是，在空間部署殲擊衛(wèi)星，用激光武器或動能武器攔截并摧毀衛(wèi)星，或毀壞衛(wèi)星攜帶的主要技術(shù)設(shè)備。據(jù)認(rèn)為，這項技術(shù)已趨向成熟。此外，航天飛機也可用于攔截并捕捉衛(wèi)星。對空間武器的研究仍在繼續(xù)，除戰(zhàn)略防御武器和反衛(wèi)星武器外，還有可能出現(xiàn)以空間為基地攻擊地面目標(biāo)的高性能新機理進攻性常規(guī)武器系統(tǒng)。爭奪制天權(quán)將因此成為軍事斗爭的新領(lǐng)域。
