首先核彈的衝擊波會將地面的大多數建築都摧毀，大多數的生物會被高溫瞬間蒸發，這是短期的影響。然後核彈帶來的放射性粒子會進入大氣，隨著大氣環流擴散到周圍的地區，並跟著降雨到達地面。放射性所帶來的輻射會讓細胞死亡或者畸形，這樣的影響是長期的。

早在1958 到1962年間，美國與蘇聯進行了一些高空核實驗，比如說美國的海星計劃、百眼巨人行動以及蘇聯的K計劃等等，其中高度最高測試是美華人的海星計劃——1962年7月9日，將一發120萬噸TNT當量的核彈送到400公里高度太空引爆。

這些冷戰時期所進行的高空核爆試驗中，當核彈引爆之後，衝擊波會讓電漿火球迅速擴散開，這會產生磁爆、擾動地球磁場，有些高空核試甚至創造了人造的輻射帶，類似地球原有的範艾倫輻射帶，會困住高能粒子。與只有幾秒的磁暴相比，這些人造的輻射帶至少能維持數週，還曾有人造的輻射帶在地球軌道滯留了數年才消失。這些人造輻射帶因含有大量高能粒子，還曾經讓一些經過上空的人造衛星損壞。

還記得我們剛才提到的在約翰斯頓環礁進行的海星計劃麼？120萬噸當量TNT的核彈在400公里軌道上爆炸之後，不但世界各地都偵測得到磁暴與地球磁場擾動，其爆炸火光在雲層中擴散得非常廣闊，連夏威夷都看得見。和核彈爆炸後強大的電磁脈衝襲擊了夏威夷，造成當地一陣騷亂：所有路燈全部熄滅，電話打不通，防盜警報器全部自動響起，車庫車門自動開啟，飛機航電系統失靈等異象。若這個測試在美國本土的內華達州沙漠進行，將對西海岸的洛杉磯城市群造成嚴重的後果。