Atom bombası, atomu oluşturan elektronlardaki potansiyel enerjinin kinetik enerji haline getirilmesinden elde edilen büyük güçten ibarettir. Bir atom bombası yapmak için, buna elverişli element kütlesinden, belli bir miktarı bir araya getirmek gerekir. Atom yapımcılarının gizli tuttuğu bu miktara “kritik kütle” denir. Kritik kütle, zincirlenme parçalanışın sağlanması için gerekli en az element miktarıdır. Miktar, kritik kütle dediğimiz ölçüden daha az olursa parçalanış zincirleme olmaz, parçalanan atomun etrafa yayılan nötronları çekirdeğe çarpıp zincirleme parçalanışı sağlamadan boşa gider. Çarpma sonucu her bölünen atom 2-3 nötronu serbest bırakır ve serbest kalan nötronların sayısı hızla artar, böylece zincirleme reaksiyon gerçekleşir, parçalanmalar da patlamayı meydana getiriler.
Bir atom patlamadan sonra bir şok (sarsma dalgası) yayılır ki bunun hızı sesten fazladır. Bombanın patlamasıyla patlamanın olduğu yerdeki hava ısınır, genişler. Genişleme sonucu, bir boşluk meydana gelir. Bu boşluğu doldurmak için, hucum eden soğuk hava da çok şiddetli bir kasırgaya sebep olur. Böylece bomba hem yıkar, hem yakar. Ayrıca etrafa saçtığı radyoaktivite ile tüm canlı hücreleri mahveder, yok eder.