原子彈的殺傷力來自四個方面：衝擊波、光輻射、在核爆過程產生的放射性輻射、核爆形成的放射性物質的核輻射。其中前3項在核爆結束後就過去了，只有第四項會產生較為久遠的影響。

核裂變形成的放射性物質大部分半衰期較短，數年後影響就很弱了。少量裂變直接形成的裂變物質半衰期可長達100年，但會隨著雨水沖刷被帶走。

廣島原子彈爆炸事後得放射性疾病的，主要是在爆炸瞬間接受到大劑量輻射，或吸入大量放射性塵埃造成。廣島原子彈在離地面600米處爆炸。在閃光、聲波和蘑菇狀煙雲 之後，火海和濃煙籠罩了全城，在方園14平方公里內有6萬幢房 屋被摧毀，廣島30萬居民中有將近一半遭致死亡。１４萬人死於廣島原子彈爆炸，其中許多人死於爆炸之後幾個星期甚至幾個月之內的核輻射。爆炸之後，許多爆炸倖存者飽受輻射後遺症的折磨，包括癌症、白血病和面板灼傷。

投放到廣島的那枚原子彈，爆炸大約形成數十公斤裂變放射性物質，大部分隨風飄走，或被上雨水沖刷走，剩下的少部分散佈在廣島市附近數百平方公里的面積上，平均每平方米不到0.001克，這點輻射量不至於致病，所以廣島在原子彈爆炸後還可以居住。