Bom nguyên tử – atomic bomb sử dụng quá trình phân hạch Hạt nhân để giải phóng năng lượng, trong khi bom Hạt nhân – nuclear bomb làm ngược lại, sử dụng phản ứng tổng hợp Hạt nhân.

Bom Nguyên tử có khi còn được gọi là bom A.

Bom Nguyên tử hoạt động bằng cách tách các Nguyên tử phóng xạ và không ổn định thành những Nguyên tử nhỏ hơn, gây ra phản ứng dây chuyền Hạt nhân, dẫn đến giải phóng năng lượng hủy diệt đột ngột.

Nguyên tắc tách Nguyên tử thành những đơn vị nhỏ hơn được gọi là sự phân hạch hạt nhân – fission.

Bom Hạt nhân là một phiên bản tân tiến hơn của bom Nguyên tử vì nó buộc các Nguyên tử nhỏ hơn hợp nhất thành một Nguyên tử lớn hơn được gọi là phản ứng tổng hợp Hạt nhân, tiếng Anh gọi là fusion, quá trình ngược lại của bom Nguyên tử là phân hạch Hạt nhân.

Trong bom Hạt nhân, các nguyên tử deuterium và tritium được hợp nhất để tạo ra Nguyên tử lớn hơn như hydro là một chất nhẹ hơn Không khí, cho nên bom Hạt nhân còn được gọi là bom Khinh khí hoặc bom H.

Để đạt được phản ứng tổng hợp Hạt nhân và làm cho tất cả các Nguyên tử nhỏ hợp nhất thành một, nó cần tạo ra một vụ nổ Nguyên tử để đưa chúng đến nhiệt độ và áp suất thích hợp. Vì vậy trong mỗi quả bom Hạt nhân có chứa một quả bom Nguyên tử nhỏ làm ngòi nổ. Kết quả là một Phản ứng nổ giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt, áp suất và bức xạ.