核戦争の規模によるが、核爆発による浮遊微粒子は、大規模な都市火災によって発生する上昇気流に乗って成層圏にまで到達、ジェット気流によって世界規模に拡散する。例えばヨーロッパで限定核戦争が勃発しても、その被害は日本を含むアジアや米国を巻き込むとされ、まして同理論が提唱された冷戦末期の中で米国・ソビエト連邦が核兵器で攻撃しあう事態となれば、間違いなく地球規模の環境破壊が起こると考えられた。実際には2019年現在、核兵器が飛び交うような戦争は幸いにして起きていないため、この理論が真実かどうかはコンピュータシミュレーション上の予測値を見るしかない。ラトガース大学アラン・ロボック教授のシミュレーション（2019年）では、インド・パキスタン2国が核戦争に突入しただけでも、地表温度が2～5度低下するなど異常気象が最大10年続き、世界的な食糧危機が訪れるという。またチェルノブイリ原子力発電所事故（1986年）による放射性物質の拡散や福島第一原発事故（2011年）による放射性物質の拡散など世界規模で放射性物質が降り注ぐ被害が観測されている。これに倣い、核兵器による被害では、より大規模な上昇気流の発生も予測され、事故以上に広域の汚染が発生し得ると予想される。大規模な火山の爆発によって大気中に放出された火山灰が、やはりジェット気流に乗って広い範囲で極端な夕焼けなどの現象として観測された事例もあり、これらの観測結果を含めて、核兵器の使用に伴う核の冬の発生は、様々な方面から強く警戒されている。この火山噴火に伴う広域の現象では、メキシコのエルチチョンが1982年に、フィリピンのピナトゥボ山が1991年に噴火した事例が有名。空中の塵による日光遮蔽とそれに伴う危機というほぼ同様の発想としてK-Pg境界説（約6500万年前の恐竜を始めとした大量絶滅シナリオ）が挙げられる。
この現象は、大気学者のリチャード・ターコ（Richard P. Turco）博士や宇宙物理学者のカール・セーガン（Carl Sagan）博士らの論文において、共著者の頭文字（Turco・Toon・Ackerman・Pollack・Sagan）を取り、TTAPS理論（TTAPS研究とも）と名付けられたレポート（1983年発表）の中で提唱された。理論では全面核戦争が引き起こされた場合、世界各地で熱核爆発により大規模火災が発生、この火災により数百万トン規模のエアロゾル（浮遊粉塵）が大気中に放出され、これが太陽光線を遮る事により数ヶ月に渡って暗雲が地球規模で垂れ込める。その間に植物の死滅・気候の急激な変化が起き、地球全域に渡る生物層（生態系）の壊滅的な破壊や文明の崩壊を予測している。同理論は当時の世論において、都市火災における煤煙の量を悲観的に見積もるなど、核による被害の過大評価だとはされながらも、核兵器による大規模破壊や大量虐殺は避け得ないものと考えられたこともあり、のちに度々引用されることとなった。
この現象は、核兵器の使用に伴う爆発そのものや広範囲の延焼（火災）によって巻き上げられた灰や煙などの浮遊する微粒子（数時間から数年にわたって大気中を浮遊する）により、日光が遮られた結果発生するとされる。太陽光が大気透明度の低下で極端に遮断される事から、海洋植物プランクトンを含む植物が光合成を行えずに枯れ、それを食糧とする動物が飢えて死に、また気温も急激に下がる事が予想されるなど、人間が生存できない程の地球環境の悪化を招くとされているが、近年はこの仮説を真っ向から否定する論文も発表されており、核の冬の存在自体に懐疑的な科学者も少なくない。ちなみに、放射能を帯びた死の灰が降り注ぐ事による催畸性の問題もあり、一度核戦争が勃発すれば、国家間の報復合戦から地域限定戦争によっても世界規模の被害が懸念され、核兵器の危険性を説明する上で、本項で述べる現象は度々引用される概念である。
「スタンダルト」はロシア皇帝アレクサンドル3世の命を受けてデンマークの造船所バーマイスター・アンド・ ウェインが1893年10月1日から建造を開始した。1895年3月21日に進水。1896年9月に竣工した。マホガニーのパネルが敷き詰められ、クリスタルのシャンデリア、ベルベットのカーテンが下げてあった。「世界で最も優雅な航海船」と言われたほどであった。アレクサンドル3世の後を継いだニコライ2世を強く意識したドイツ皇帝ヴィルヘルム2世はほぼ同時期に建造した豪華な皇室ヨット「ホーエンツォレルン」を好んで利用して対抗した。皇帝一家は毎年6月の2週間はこのヨットに乗ってフィンランド周辺の海岸でのんびりとクルージングを楽しみ、ニコライ2世もこれを最も気に入っていた。ヨットで島々の間を巡航し、日暮れ時には入り江に停泊した。そして、朝に目覚めた時に澄んだ青い海、黄色い砂浜、赤色の花崗岩の島々、緑が茂る森を見渡せるようになっていた。皇帝一行用の礼拝堂や大広間だけでなく、乗船する士官、機関部員、火夫、水夫、執事、船室係、メイド、ブラスバンドやオーケストラのメンバー、護衛小隊全員のための居住空間もあった。士官のうちの何人かは皇帝一家の食卓に招待された。ニコライ2世はビリヤードやドミノを士官と一緒に楽しみ、アレクセイは遊び仲間と一緒に駆け回り、4人の大公女達（OTMA)は若い男性に囲まれて各所に散在した。坐骨神経痛を患っていたアレクサンドラ皇后は船から離れることが少なく、裁縫をしたり、手紙を書いたりして過ごした。娘達が大きくなると交替でアレクサンドラの話相手になったが、アンナ・ヴィルボヴァが加わった1907年からは二人だけで多くの時間を過ごすようになった。閣僚や警察官は乗船を許されず、毎日サンクトペテルブルクから特使が来て報告書などの文書を届けた。1907年にフィヨルドを巡航中に岩に衝突して座礁した。損傷を受けたがヨットは沈まず、すぐに修理された。皇帝一家が第一次世界大戦の引き金となるサラエボ事件のニュースを知ったのはこのヨットの中であったが、ニコライ2世も首都に残った閣僚達も戦争の導火線になるとは考えなかったので、そのまま滞在を続けた。