通常情況下，核武器的爆炸當量都會被置換為TNT炸藥當量，即爆炸釋放相同焦耳的能量，各需要多少質量的核原料裂變/聚變、三硝基甲苯燃燒(TNT)。

實驗證明，1公斤三硝基甲苯爆炸後所釋放出的能量大約為4.19兆焦(注:1兆焦等於100萬焦);但這一能量相比等質量的核原料裂變或聚變產生的能量，完全就是小巫見大巫！

以常見的幾種核原料為例:1公斤鈾-235裂變後可釋放81.9太焦的能量(注:1太焦等於1000億焦耳)、1公斤鈽-239裂變後可釋放83.3太焦的能量。

如果要讓三硝基甲苯產生等同於前兩種核原料的能量，大約需要20000噸！核聚變更誇張，比如1公斤氘化鋰-6所釋放的能量需要60000噸三硝基甲苯。

所以說，核武器的爆炸當量都會有一個基本的參考值。比如20000噸三硝基甲苯約等於1公斤鈽-239，那麼一枚200萬噸TNT當量的核彈內就需要裝載約100公斤鈽-239.但這一資料相比實際情況，可能會受不確定因素的影響而出現誤差。

因此，精確的TNT當量都會有一個計算公式，即:WTNT =α·W·Qv / QTNT ;在這個公式裡，等號右側的α所代表是蒸汽雲爆炸的效率因子(所謂蒸汽雲就是在高溫條件下，實驗樣品經蒸發、分解轉化後形成的氣態原子蒸氣);W代表需計算物質的質量;

Qv則代表需計算物質的熱值，如果是純物質，則有對應的熱值表，如果是混合物質，還需利用相關公式計算;QTNT是一個固定值，其代表TNT的爆炸熱，即4.52×106J/kg。利用該公式最後得出的WTNT就是需計算物質的TNT當量.