核裂變是由快速運動的中子撞擊不穩定核時，也能觸發裂變。由於裂變本身釋放分裂的核內中子，所以如果將足夠數量的放射性物質(如鈾-235)堆在一起，那麼一個核的自發裂變將觸發近旁兩個或更多核的裂變，其中每一個至少又觸發另外兩個核的裂變，依此類推而發生所謂的鏈式反應。這就是稱之為原子彈(實際上是核彈)和用於發電的核反應堆(透過受控的緩慢方式)的能量釋放過程。

因此，不管是鏈式反應的失控爆炸（核彈），還是緩慢反應的核反應堆，都是由中子轟擊產生的，那要讓中子從原子核中逸出，那就必然附帶出各種輻射。

原子彈和氫彈有五大毀傷作用，即衝擊波、光輻射、貫穿輻射、放射性汙染和電磁脈衝。後來根據戰術的需要，增強或減弱核武器某方面的毀傷作用，武器專家開發出了第三代核武器。例如：增強輻射的核武器—中子彈，增強衝擊波的核武器—衝擊波彈，增強放射性汙染的核武器—感生放射性彈，增強X射線的核武器—X射線彈。減少放射性沉降物的核武器—弱剩餘放射性武器。

但即便是弱剩餘放射性武器也不能完全消除放射性汙染。但未來的第四代核武器，有望實現這一目標。這就是反物質核武器。

反物質是由反粒子構成的物質。早在1928年，英國劍橋大學教授保羅·狄拉克就預言了帶相反電荷粒子的存在。4年後，美國科學家卡爾·安德森。發現了正電子，它是人們發現的第一個反粒子。1995年，設想終於成為現實。世界上第一家反物質研製工廠一一位於瑞士日內瓦的歐洲核子研究中心製造出了第一個反氫原子。在世界各地9個研究所39位科學家的通力合作下，到2002年底，已經制造出了約5萬個反氫原子。

反物質也一樣，它一旦遇上正物質，就與之“迅速結合、互相湮滅”。這種“湮滅”並非正反兩種物質化為烏有而消失，實際上，它們的全部質量轉變成能量釋放了出來。1毫克反物質“湮滅”放出的能量達到180兆焦耳，是普通炸藥的100億倍，比原子彈、氫彈的威力大得多。

反物質炸彈易於引爆。它不像原子彈那樣必須達到臨界質量，即使特別微小的質量也能造成爆炸。它也不像氫彈那樣要求很高的爆炸點火溫度反物質炸彈還有一個很重要的優點，這就是它與原子彈、氫彈不同，爆炸後不殘留放射性物質、不造成放射性汙染。但是反物質製造和利用的技術難度髙、耗資大，一般國家不易掌握和實現，便於超級大國獨自擁有。