原子彈爆炸後形成蘑菇雲的原因主要是由於爆炸瞬間產生的極高溫度和巨大能量。具體來說：
高溫和輻射：原子彈爆炸時，中心溫度可以達到幾千萬攝氏度甚至上億度，同時釋放出高能輻射，如X射線、中子和α粒子等。
空氣加熱和膨脹：這些高能輻射迅速加熱周圍的空氣，導致空氣受熱膨脹上升。由於爆炸中心的溫度極高，空氣迅速上升，在爆炸中心形成一箇近似真空的區域，這個區域會將地面上的沙石吸起。
雲柱的形成：被加熱的空氣和沙石在爆炸力和浮力的作用下高速升空，形成一道雲柱。這個雲柱在上升過程中會膨脹，頂部遇到冷空氣後開始降溫。
雲柱的擴散：隨着雲柱的繼續上升，其內部的氣體和沙石開始降溫，速度逐漸減慢，並改變運動方向，向周圍平移，最終逐漸下降。這個過程導致雲柱頂部擴大，形成蘑菇雲的頂部。
蘑菇雲的形態：由於雲柱在頂部的擴散相對均勻，最終形成了底部小、頂部大的蘑菇狀形態。
需要注意的是，並不是所有的爆炸都會產生蘑菇雲，也不是隻有核爆炸纔會有蘑菇雲。蘑菇雲是大量炸藥爆炸時特有的現象，而且核武器的爆炸方式不同（如空中爆炸、地面爆炸或地下爆炸），其產生的蘑菇雲形態也會有所不同。