核武器爆炸时释放的能量，比只装化学炸药的常规武器要大得多。例如，1千克铀全部裂变释放的能量约8×10^13焦耳，比1千克TNT炸药爆炸释放的能量4.19×10^6焦耳约大2000万倍。因此，核武器爆炸释放的总能量，即其威力的大小，常用释放相同能量的TNT炸药量来表示，称为TNT当量。美、俄等国装备的各种核武器的TNT当量，小的仅1000吨，甚至更低，已有微型核武器，爆炸当量在几十吨；大的达1000万吨，前苏联曾试爆过5000万吨当量的氢弹。
核武器爆炸，不仅释放的能量巨大，而且核反应过程非常迅速，微秒级的时间内即可完成。因此，在核武器爆炸周围不大的范围内形成极高的温度，加热并压缩周围空气使之急速膨胀，产生高压冲击波。地面和空中核爆炸，还会在周围空气中形成火球，发出很强的光辐射。核反应还产生各种射线和放射性物质碎片；向外辐射的强脉冲射线与周围物质相互作用，造成电流的增长和消失过程，其结果又产生电磁脉冲。这些不同于化学炸药爆炸的特征，使核武器具备特有的强冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲等杀伤破坏作用。核武器的出现，对现代战争的战略战术产生了重大影响。
核弹杀伤力计算公式：
有效杀伤距离= C × 爆炸当量^(1/3)................ (C为比例常数，^(1/3）为求立方根）
一般取比例常数为1.493885
当量为10万吨时，
有效杀伤半径= 1.493885 × 10^(1/3) = 3.22千米
有效杀伤面积 = pi × 3.22 × 3.22 = 33平方千米
当量为100万吨时，
有效杀伤半径= 1.493885 × 100^(1/3) = 6.93千米
有效杀伤面积 = pi × 6.93 × 6.93 = 150平方千米
当量为1000万吨时，
有效杀伤半径= 1.493885 × 1000^(1/3) = 14.93千米
有效杀伤面积 = pi × 14.93 × 14.93 = 700平方千米
当量为1亿吨时，
有效杀伤半径= 1.493885 × 10000^(1/3) = 32.18千米
有效杀伤面积 = pi × 32.18 × 32.18 = 3257平方千米
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