氢弹是利用氢的同位素氘、氚等轻原子核在高温下的核聚变反应放出巨大能量而产生杀伤破坏作用的一种爆炸性核武器，属于第二代核武器。

在氘、氚原子核之间发生的聚变反应主要是氘氘反应和氘氚反应，其核反应式如下：

从上述反应式可知，核聚变就是两个轻原子核结合成一个较重的原子核的反应过程。原子核带正电，让两个都带正电的原子核聚合在一起非常困难，因为同性相斥嘛。怎么才能让它们发生聚变呢？关键是要设法冲破它们之间的斥力，也就是说，要赋予原子核一个初始能量，让一个原子核以极高的速度向着另一个原子核冲过去，使两个原子核结合在一起。物理学知识告诉我们，分子运动的速度会随着物质温度的升高而加快。所以，你只要将聚变材料的温度升到足够高，聚变反应就能够实现。利用这种办法发生的聚变反应就是我们通常所说的热核反应，由此制成的核武器也就叫热核武器。太阳其实就是一个巨大的氢核聚变装置，它由无数的氢原子组成，在中心超高温和超高压下，这些氢原子核互相作用，发生核聚变，同时释放巨大的光和热。受到太阳的启示，物理学家们早在20世纪30年代就了解了聚变的原理。(www.daowen.com)

既然如此，那为什么氢弹的出现要晚于原子弹呢？最根本的原因是，实现核聚变的条件必须由原子弹爆炸来提供。根据计算，实现聚变反应所需要的温度在一千四百万～一亿摄氏度之间。这样的高温在自然界中当然不存在，在实验室里也无法达到。直到原子弹爆炸成功以后，人们才惊奇地发现，原子弹爆炸时产生的高温能够满足聚变反应所需要的条件。

于是，科学家就在氢弹中设计了一个来“点燃”热核爆炸的起爆原子弹，并把它称为“扳机”系统，也称作“初级”。换句话说，氢弹里面还包括了一个充当“火柴”角色的小型原子弹，它是先发生核裂变，再用核裂变创造的条件点燃核聚变，聚变的这个部分叫“次”级。在氢核当中，氢的同位素氘和氚的原子核间的斥力最小，因此就被选作氢弹的装料，氢弹的称谓也就由此而来。