为核武器的研制、发展、检验、效应研究和其他科学目的而进行的核爆炸试验。核试验是研究和发展核武器、鉴定核装置性能必不可少的手段，也是研究核武器作战使用和防护的必要手段。分为大气层核试验、髙空核试验、地下核试验、水下核试验等。通常是在专门的核试验场进行。试验前需要准备大量诊断测量设备和控制设备，完成多种试验工程；试验后需要收集核爆炸产物样品，进行放射化学分析。在大气层核试验中还要安排核爆炸效应观测。1996年9月，联合国通过《全面禁止核试验条约》，2005年5月已有175个国家和地区签署。1996年美、俄、英、法、中等5个有核国家相继宣布暂停核试验。印度和巴基斯坦1998年宣布进行了核试验。
水下核爆炸
爆心在水面以下一定深度的核爆炸。可分为浅层水下核爆炸和深层水下核爆炸。浅层水下核爆炸在海水中产生髙温髙压水蒸气气泡，形成火球。高温气泡急剧膨胀，形成水中冲击波。气泡上升至水面上，迅速膨胀并冷却，把大量海水抽吸到空中，在顶部形成菜花状烟云。7K柱回落到水面后形成巨浪，向外传播，称为基浪。几分钟后烟云中出现降雨，造成附近放射性沾染。深层水下核爆炸，因海水阻挡，看不见火球。
水面核爆炸
爆心在水面或水面以上、火球接触水面的核爆炸。其现象与浅层水下核爆炸相似。
地下核爆炸
爆心在地面以下的核爆炸。分为封闭式地下核爆炸和成坑地下核爆炸。封闭式地下核爆炸，核装置埋设较深，不生成弹坑，绝大部分放射性物质被封闭于地下。核爆炸产生的髙温、高压等离子体向四周膨胀，压缩岩石介质，使部分岩石气化、液化，形成空腔，并形成岩石冲击波向外传播。空腔气体温度、压力下降后，空腔上方的岩石與塌，形成烟囱。在软岩介质中烟囱可以发展到地面，形成陷落弹坑。浅层地下核爆炸，将形成弹坑，产生强岩石冲击波，能摧毁附近的地下硬目标，同时造成严重放射性沾染。用核钻地弹可实施浅层地下核爆炸。
地面核爆炸
简称“地爆”。爆心在地面或地面以上、火球接触地面的核爆炸。爆心在地面的触地核爆炸，在火球与冲击波作用下，地面抛出大量土石，形成弹坑，土石冲击波和地运动足以摧毁附近坚固的地面目标和地下工事，也会对导弹发射井、洞库等地下目标构成威胁。无坑地面核爆炸可用于攻击交通枢纽等目标。地面核爆炸将造成爆心附近和下风方向的强放射性沾染。
空中核爆炸
简称“空爆”。爆心在地（水面以上至30千米，火球不接触地（水）面的核爆炸。比高大于60米/（千吨TNT当量）（特殊字符无法显示）。常作为袭击城市、港口等目标的核爆炸方式。主要破坏因素是冲击波、光辐射和核辐射。可杀伤地面暴露人员、摧毁武器装备和地面工事。其破坏作用的大小，取决于爆炸威力、爆炸高度等因素。第二次世界大战末期，美国对日本广岛、长崎的核袭击都采用空中核爆炸方式。
高空核爆炸
爆心在海拔30千米以上的核爆炸。高空核爆炸火球上下部分发展速度不同，核爆火球呈倒梨形。爆心在80千米以上时，核爆炸产生的X射线在距地面60~80千米处与空气作用，形成与爆心脱离的饼状火球。高空核爆炸产生的γ射线在海拔20~30千米处与空气作用产生电子流，在磁场作用下作定向运动，激励出强电磁脉冲，可以传播到地面广大的地区，对地面的电子设备造成破坏。高空核爆炸产生的X射线、核辐射、电磁脉冲能够破坏在空间运行的飞行器和来袭导弹，可作为反弹道导弹的重要手段。
长崎核袭击
1945年8月9日，美国对长崎进行的核轰炸。美国陆军航空兵第509混合大队执行投弹任务，原子弹载机为B-29型轰炸机。该原子弹是内爆法组装的钚弹，取名为“胖子”，重约4.5吨，威力约2万吨TNT当量，在长崎上空约503米高度爆炸，造成51000户房屋中36.1%被损坏。根据日本1945年12月底统计，死亡人数达7万人左右。
广岛核袭击
1945年8月6日，美国对日本广岛进行的核轰炸。美国陆军航空兵第509混合大队执行投弹任务，原子弹载机为B-29型轰炸机。投于广岛的原子弹是枪法组装的铀弹，取名为“小男孩”，重约4.1吨，威力约1.5万吨TNT当量，在广岛上空约570米高度爆炸，造成76000户房屋中91.9%被损坏。根据日本1945年12月底统计，死亡人数达14万人左右。
脏弹
利用炸药爆炸散布放射性物质，以其释放的核辐射作为杀伤因素的装置。属放射性武器（或放射性战剂）。其杀伤效应取决于放射性物质的种类、用量及其散布情况。脏弹的装料可用含多种放射性核素混合物的反应堆废料，也可用单一放射性核素。
