比氘更重的氢的同位素，相对来说在与氘混合的情况下更容易与氘发生核聚变。（参见核聚变中关于聚变反应的更细节的技术讨论）。在聚变燃料中间插入一根被称为火花塞的由可裂变物质（钚-239或铀-235）制成的中空柱体。该柱体的特殊形状使得当它被压缩时，自身会达到临界质量，产生核裂变。如果使用了第三级核弹，它将会放置在次级核弹的下部，很有可能使用相同的材料制成。将初级核弹和次级核弹分开的部件被称为级间结构。初级核弹的裂变可能会产生三种能量，1）高爆炸药内爆初级核弹时产生的膨胀的热空气，2）电磁辐射，以及3）初级核弹