核爆炸是通过冲击波、光辐射、早期核辐射、核电磁脉冲和放射性沾染等效应对人体和物体起杀伤和破坏作用的。前四者都只在爆炸后几十秒钟的短时间内起作用，后者能持续几十天甚至更长时间。冲击波可以摧毁地面构筑物和伤害人畜。光辐射主要是可见光和红外线,能烧伤人的眼睛和皮肤,并使物体燃烧，引起火灾。核爆炸早期裂变产物发射出贯穿能力很强的中子流和γ射线，可以贯穿并破坏人体和建筑物。裂变产物、未烧掉的核燃料和被中子活化的元素，都会由气化状态冷凝为尘粒，沉降到地面，造成地面和空气的放射性沾染，所发出的γ和β射线称为核爆炸的剩余辐射，也能对人体造成伤害。核爆炸发出的γ射线在空气分子上产生康普顿散射，散射出的非对称电子流在大气中激起向远方传播的电磁脉冲，可在大范围内对战略武器系统的控制和运行以及全球无线电通讯构成干扰和威胁。
核爆炸核爆炸的杀伤和破坏程度同爆炸当量和爆炸高度有关。百万吨以上大当量的空中爆炸，起杀伤和破坏作用的主要是光辐射和冲击波，光辐射的杀伤和破坏范围尤其大，对于城市还会造成大面积的火灾。万吨以下的小当量空中爆炸,则以早期核辐射的杀伤范围为最大,冲击波次之，光辐射最小。空中爆炸一般只能摧毁较脆弱的目标，地面爆炸才能摧毁坚固的目标，如地下工事、导弹发射井等。触地爆炸形成弹坑，可破坏约两倍于弹坑范围内的地下工事，摧毁爆点附近的地面硬目标，但对脆弱目标的破坏范围则小得多。地面爆炸会造成下风方向大范围的放射性沾染，无防护的居民会受到严重危害
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