Hơn 2000 vụ nổ hạt nhân sau đó là do việc thử nghiệm vũ khí hạt nhân, chủ yếu là do các quốc gia sau đây thực hiện: Hoa Kỳ, Liên Xô, Pháp, Anh, Trung Quốc, Ấn Độ và Pakistan.

Hiện có 1 hiệp ước quốc tế để chống việc phổ biến vũ khí hạt nhân là Hiệp ước không phổ biến vũ khí hạt nhân, hay được biết đến với tên NPT (viết tắt của tên tiếng Anh: Nuclear Non-Proliferation Treaty).

Các nước hiện nay công bố đang sở hữu vũ khí hạt nhân là Hoa Kỳ, Nga, Pháp, Anh, Trung Quốc, Ấn Độ, Pakistan và CHDCND Triều Tiên. Thêm vào đó, Israel luôn được cộng đồng quốc tế cho là sở hữu bom hạt nhân mặc dù nước này chưa bao giờ chính thức khẳng định hay phủ định. Iran và Syria bị Hoa Kỳ cáo buộc là có sở hữu vũ khí hạt nhân.[8][9]

Có 4 quốc gia từng sở hữu vũ khí hạt nhân nhưng đã từ bỏ: Kazakhstan, Belarus và Ukraina từng sở hữu một số lớn đầu đạn hạt nhân cũ từ thời Liên Xô, tuy nhiên cả 3 quốc gia đã giao nộp lại cho Nga và ký vào NPT. Nam Phi cũng từng sản xuất ít nhất 6 quả bom hạt nhân vào những năm 1980 nhưng đã phá hủy chúng vào đầu thập kỉ 1990 của thế kỉ trước và tham gia NPT.[10]

Có 5 quốc gia không tự sở hữu và sản xuất vũ khí hạt nhân nhưng đang được chia sẻ bởi Hoa Kỳ, đó là Bỉ, Đức, Italia, Thổ Nhĩ Kỳ và Hà Lan. Trước đây, Canada và Hy Lạp cũng tham gia chương trình này. Các quốc gia này được Hoa Kỳ chia sẻ vũ khí hạt nhân (quyền sở hữu vẫn thuộc Hoa Kỳ) để sử dụng cho huấn luyện và tác chiến trong các chiến dịch của NATO.

Cơ quan quốc tế của Liên Hiệp Quốc giám sát các vấn đề liên quan tới vũ khí hạt nhân là Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế IAEA.[11]