Водородные бомбы, или термоядерные, гораздо более мощные чем ядерные. Разница между ними заключается в различиях на атомарном уровне.
Атомные бомбы, вроде тех которые были сброшены на Японию во время второй мировой войны, срабатывают за счёт деления ядра атома. Когда нейтроны, или свободные частицы, выделяются при разделения ядра атома, некоторые из них поражают ядра других атомов, так же их расщепляя. Результатом является взрывная цепная реакция, при которой выделяется масса энергии. Мощность бомб, сброшенных на города Хиросима и Нагасаки была примерно равна 15 и 20 килотоннам в тротиловом эквиваленте.
Для сравнения: первое испытание термоядерной бомбы, проведённое США в ноябре 1952 года, породило взрыв мощностью примерно 10 тысяч килотонн в тротиловом эквиваленте. Термоядерные бомбы начинаются всё с той же реакции расщепления которая является основой атомных бомб. Но в атомных бомбах основная масса урана или плутония остаётся неиспользованной. В термоядерных же бомбах появляется возможность задействовать больше взрывной мощности бомбы.
Сперва, воспламенение сжимает сферу с плутонием-239, который будет обеспечивать дальнейшее расщепление. Внутри этой сферы с плутонием находится камера заполненная газообразным водородом. Высокая температура и давление, созданное плутонием-239, вызывает смешение атомов водорода. Этот процесс смешения высвобождает нейтроны которые врезаются обратно в плутоний-239 и вызывают, расщепляя больше атомов и ускоряя цепную реакцию.
Правительства многих стран используют специальные системы мониторинга для того чтобы отследить проведение ядерных испытаний. Это следствие попытки придать силу Взаимному договору о запрете ядерных испытаний 1996 года, который так и не вступил в силу, потому что некоторые ключевые страны, включая США, так его и не подписали. С 1996 года уже несколько стран проводили ядерные испытания, включая Пакистан, Индию и Северную Корею. Тем не менее, результатом этого договора стала система сейсмического мониторинга, которая может отличить землетрясение от ядерного взрыва. Также эта система может засечь и ультразвук, неслышимый человеку, но излучаемый при взрыве. Около 80 радионуклеидовых радаров по всему миру измеряют содержание атмосферных осадков, чтобы доказать, что произошедший взрыв был действительно атомным.