Een atoombom maakt gebruik van splijtbaar materiaal, een materiaal dat kernsplijting kan ondergaan, een proces waarbij de kern van een atoom zich splitst in twee of meer kleinere kernen, waarbij een grote hoeveelheid energie vrijkomt. De meest gebruikte splijtstoffen in atoombommen zijn uranium-235 en plutonium-239. Deze materialen worden in de natuur niet in voldoende hoeveelheden aangetroffen om in een bom te worden gebruikt, dus moeten ze worden verrijkt of geproduceerd door middel van kernreacties.

In een atoombom wordt een kleine hoeveelheid splijtbaar materiaal snel samengebracht, waardoor een kritische massa ontstaat. Hierdoor ontstaat er een kettingreactie van kernsplijting, waarbij een grote hoeveelheid energie vrijkomt in de vorm van warmte, licht en straling. De energie die vrijkomt bij een atoombom is miljoenen keren groter dan die van conventionele explosieven.

Atoombommen zijn twee keer gebruikt in oorlogsvoering, door de Verenigde Staten tegen de Japanse steden Hiroshima en Nagasaki in augustus 1945. De bommen veroorzaakten wijdverspreide dood en vernietiging, wat leidde tot het einde van de Tweede Wereldoorlog. Sindsdien zijn er door een aantal landen atoombommen ontwikkeld en opgeslagen als afschrikmiddel tegen nucleaire aanvallen.