原子弹是利用铀、钚等重原子核裂变所产生的原子能，瞬间释放出巨大能量对目标进行杀伤和破坏的核武器，又称裂变弹。原子弹爆炸时能产生冲击波、光辐射、贯穿辐射和放射性污染。原子弹的出现使战争形态从冷兵器时代、热兵器时代进入一个新的时代——核武器时代。由于其破坏力极大，核武器的使用受到很多国家反对。
1938年，德国科学家通过实验发现，以高速中子撞击铀原子，可以引起原子核分裂，同时释放出巨大的能量。这个现象在物理学上叫核裂变。
1941年12月，美国总统批准了研究原子弹的“曼哈顿计划”，全力进行美国原子弹的研制。1942年，美国科学家费米在芝加哥大学建成了世界上第一座可控原子核裂变链式反应堆。1945年3月，美国成立秘密的原子能委员会，科学家们日以继夜的进行工作成功的研制出第一颗原子弹。1945年7月，数万科学家和技术人员在经过三年的紧张工作后，终于制造出绰号分别为“瘦子”、“胖子”和“小男孩”的三颗原子弹。1945年7月16日，第一颗原子弹“瘦子”在新墨西哥的沙漠里试爆成功，其威力相当于2万吨炸药的爆炸能量。1945年8月6日、9日，美国分别在日本的广岛和长崎投下另外两颗原子弹——“胖子”和“小男孩”，这是第一次把原子弹用于实战，广岛和长崎被夷为平地，45万多人伤亡。
原子弹主要由引爆控制系统、高能炸药、反射层、由核装料组成的核部件、中子源和弹壳等部件组成。引爆控制系统用来起爆高能炸药；高能炸药是推动、压缩反射层和核部件的能源；反射层由铍或铀238构成。铀238不仅能反射中子，而且密度较大，可以减缓核装料在释放能量过程中的膨胀，使链式反应维持较长的时间，从而能提高原子弹的爆炸威力。核装料主要是铀235或钚239。
1964年10月16日下午3时，我国西部地区新疆罗布泊上空。中国第一次将原子核裂变的巨大火球和蘑菇云升上了戈壁荒漠，第一颗原子弹爆炸成功了。