Även om det inte finns några officiella definitioner av olika generationer av kärnvapen, känner historiker och vapenkontrollanalytiker ofta igen fyra generella kategorier, som var och en representerar ett betydande tekniskt framsteg under den senaste. Nationer som utvecklar kärnvapen tenderar att utveckla varje steg i tur och ordning och hoppar sällan över etapper, förutom ibland det första. Dessa etapper är 1) klyvningsbomber av pistoltyp, 2) klyvningsbomber av implosionstyp, 3) fusionsbomber och 4) MIRV (flera oberoende målbart återinträdesfordon) levererade kärnvapen. Notera hur det inte finns någon enhetlig organisationsprincip för detta system; distinktionen mellan den första och den andra baseras på detonationsmetod, den andra och den tredje på typen av bomb och den tredje och fjärde på det använda leveranssystemet.
Första generationens kärnvapen utvecklades ursprungligen i USA 1939-1945 under överinseende av det topphemliga Manhattan-projektet. Den pistolliknande konstruktionen av bomben innebär att dess funktionsprincip är en bit anrikat uran som skjuts mot en annan som en kanon. När de två enheterna av uran kombineras når de kritisk massa och initierar en kärnkedjereaktion. Resultatet är en kärnvapenexplosion, som de som dödade 140,000 XNUMX människor under atombombningen av Hiroshima under andra världskriget.
Kärnvapen av implosionstyp förbättrar effektiviteten hos vapen av vapentyp genom att omge uranet med en sfär av explosiva linser, utformade för att rikta sin energi inåt och kompaktera uranet. Resultatet är att mer av uranet förbrukas i kedjereaktionen istället för att sprängas sönder utan klyvning, vilket resulterar i ett högre utbyte. Kärnvapen av implosionstyp utvecklades av USA bara en liten bit efter de första kärnvapnen av pistoltyp. Kärnvapenbomben som släpptes över Nagasaki bara tre dagar efter bombningen av Hiroshima baserades på implosionsdesignen, vilket gjorde att den blev mer kompakt och lättare.
Trots inkrementella förbättringar av klyvningsvapen, som att använda en liten fusionsreaktion för att öka utbytet, uppnås nästa stora steg uppåt i destruktion för kärnvapen av fusionsbomben, eller vätebomben. Istället för att klyva (bryta isär) uran- eller plutoniumkärnor, smälter fusionsbomben samman lätta element (väte) och frigör överskottsenergin i explosionen. Detta är samma process som driver solen. De flesta moderna kärnvapen är av fusionstyp, eftersom utbytena som uppnås är mycket högre än de bästa fissionsvapnen.
Efter att många fusionsbomber byggts återstod det inga fler steg som kunde tas för att öka utbytet av dessa vapen, så fokus flyttades till att utveckla leveransmetoder som en potentiell fiende inte skulle kunna motverka. Detta ledde till utvecklingen av MIRV-leverans, varvid en ballistisk missil med kärnvapen skjuts upp ur atmosfären, varpå den släpper 6-8 oberoende målbara återinträdesfordon för att regna ner på intilliggande mål. Eftersom dessa återinträdesfordon med kärnvapen färdas med extrema hastigheter, ungefär Mach 23, är det i princip omöjligt att blockera eller avleda dem med nuvarande teknik.