核武器是指利用原子核反應瞬間釋放出的巨大能量，對目標造成殺傷破壞作用的武器，核子彈、氫彈、中子彈等統稱為核武器。核武器也叫核子武器或原子武器，是利用核反應的光熱輻射、衝擊波和感生放射性造成殺傷和破壞作用，以及造成大面積放射性污染，阻止對方軍事行動以達到戰略目的的大殺傷力武器。
核武器的威力是指核彈爆炸時釋放出的能量，通常用「TNT當量」來表示。核武器的爆炸方式有空中爆炸、地面爆炸、地下爆炸等。外觀景象也有所區別，其共同特點是依次出現閃光、火球、塵柱、蘑菇狀煙雲。在一定範圍內還能聽到巨響。
核武器按結構原理，可分為核子彈、氫彈和特殊性能核武器；按作戰使用範圍，分為戰略核武器和戰術核武器；按配用的武器，分為核飛彈、核炸彈、核炮彈、核地雷、核魚雷和核深水炸彈。