此外核武器还带了极高的温度。物体"越热”,它的原子运动越剧烈。当温度为几亿度时,原子或原子核的动能就很可观。这一能量足以剥去氢原子的电子,同时原子核的速度足以克服另一氢原子核的静电斥力,使两核撞击在一起形成一个新的原子核(氦),同时放出能量,但这类碰撞只能在极高温度下发生。
热核武器除要求高温外,同时还要求高压。在极高的压力下,聚变反应才进行得更有效。热核武器压力几乎是难以想象的:高达万亿个大气压,相当于每平方英寸10亿吨的压力。如此超常的压力施加于物体,其结果使密度増大,密度是组成物质的分子和原子密集程度的量度。在裂变与聚变武器燃料中,高密度特别重要:物质中,原子靠得越近,高度混乱运动的原子间相互碰撞的可能性就越大,即这种碰撞的频率(或速率)越高。在裂变物质中,高度密集的结果,使得中子为引起更多的裂变在原子核间必须走的距离变短。此外,裂变或聚变材料的密度越大,就越能释放巨大能量。这就是核反应的环境条件:极短的时间,极高的温度,极大的压力,巨大的密度和惊人的能量。按照爱因斯坦公式,能量等于质量乘以光速的平方,约0.035盎司的核材料转换为能量将产生25GW的能量。这些能量足以满足一个大城市几星期的电力需求。