Fysikaliskt kan den explosiva delen i ett kärnvapen vara antingen en fissionsladdning, där energin helt härrör från klyvning av tunga atomkärnor, eller en fusionsladdning, där sammansmältning av lätta atomkärnor utnyttjas. I äldre litteratur benämns de båda typerna ibland som atomvapen (atombomb; uranbomb eller plutoniumbomb) respektive vätevapen (vätebomb).