原子弹又称裂变弹（英语：Atomic bomb）[1] ，是一种利用核原理制成的核武器。由美国最先研制成功，具有极强的破坏力，在爆炸的同时会放出强烈的核辐射，危害生物和非生物组织。第一个裂变（原子弹）试爆释放出的能量为约20,000吨炸药（见三位一体核试爆）的相同的当量。第一个热核（氢弹）试爆释放相同的能量为10,000,000吨炸药的当量。

原子弹是利用铀和钚等较容易裂变的重原子核在核裂变瞬间可以发出巨大能量的原理而发生爆炸的[1] 。

铀-235和钚-239此类重原子核在中子的轰击后，通常会裂变变成两个中等质量的核[1] ，同时再放出2到3个中子和200兆电子伏的能量[1] 。在裂变中放出的中子，一些在裂变系统中损耗了，而一些则继续进行重核裂变（继续轰击重原子核）反应[1] 。只要在每一次的核裂变中所裂变出的中子数平均多余一个（即中子的增值系数大于1），那么核裂变即可以继续进行，一次一次的反应后，裂变出的中子总数以指数形式增长[1] ，而产生的能量也随之剧增。如果不加控制，最终，这个裂变系统会变为一个剧烈的链式裂变反应[1] 。

在此类重核裂变反应中，系统可以在极短的时间内释放出大量的能量[2] 。当“下一代”中子数定位两个时，在不到一微秒的时间内，一千克的铀或钚中会有1024个原子核发生裂变反应[1] ，而就在这不到一微秒的时间内，此反应所产生出能量相当于2万吨TNT当量[1] 。这也是原子弹那极具破坏性威力的来源。

而在原子弹的实际使用及爆炸中，需要提高爆炸的威力，为了利用“快中子裂变体系”，需要使用高浓度的裂变物质作为装药[3] ，同时装药量必须远远超过临界质量，使得中子的增值系数远远大于一[3] 。