原子弹是特殊设计的核反应堆，要在原子弹因本身释放能量而爆炸之前，尽快将大量的能量释放出来。早期研究核裂变的一个目的就是为了发展原子弹。美国的曼哈顿计划集合了早期研究核裂变链反应的许多科研成果，进行了三位一体核试，并在1945年8月在日本广岛及长崎投放了小男孩及胖子二颗原子弹就算是第一次的原子弹，其爆炸威力也比等重的多了数千倍。例如，小男孩原子弹的重量约4吨，其中60公斤是核燃料，约3.4公尺长，其爆炸威力相当于15000吨的TNT，摧毁广岛市大部份的建筑。现代的核武器（包括氢弹等）比第一代等重的纯核裂变