Thử nghiệm hạt nhân dưới lòng đất là vụ thử nghiệm vũ khí hạt nhân được diễn ra dưới lòng đất. Trong đó thiết bị nổ được chôn dưới độ sâu vừa đủ, sao cho không có bụi phóng xạ nào bị thải ra bầu khí quyển.Lượng nhiệt và áp suất lớn sau vụ nổ có thể làm thay đổi địa hình xung quanh. Mặt đất ở gần vụ nổ sẽ bị bốc hơi và tạo ra một lỗ hổng. Ngoài ra còn có các khu vực mà đá bị nén ép, vỡ và thay đổi cấu trúc đá vĩnh viễn. Sau khi vụ nổ xảy ra, các tảng đá phía trên vụ nổ sẽ có thể bị sụp và tạo ra cái hố lớn dưới lòng đất. Nếu như miệng hố chạm tới bề mặt, hố lún sẽ được tạo thành.Vụ thử nghiệm vũ khí hạt nhân trong lòng đất đầu tiên diễn ra năm 1951; những cuộc thử nghiệm sau đó đã thúc đẩy việc ký kết Hiệp ước cấm thử vũ khí hạt nhân một phần năm 1963, cấm tất cả các vụ thử hạt nhân trừ các vụ thử dưới lòng đất. Từ đó đến khi Hiệp ước cấm thử vũ khí hạt nhân toàn diện được ký năm 1996, hầu hết các vụ thử nghiệm vũ khí hạt nhân diễn ra dưới lòng đất nhằm ngăn không cho bụi phóng xạ thâm nhập khí quyển.