Năng lượng từ vụ nổ vũ khí hạt nhân thoát ra ở 4 loại sau đây:

• Áp lực — 40-60% tổng năng lượng.
• Bức xạ nhiệt — 30-50% tổng năng lượng.
• Bức xạ ion — 5% tổng năng lượng.
• Bức xạ dư (bụi phóng xạ) — 5-10% tổng năng lượng.

Lượng năng lượng giải thoát của từng loại phụ thuộc vào thiết kế của vũ khí và môi trường mà vụ nổ hạt nhân xảy ra. Bức xạ dư là năng lượng được giải thoát sau vụ nổ, trong khi các loại khác thì được giải thoát ngay lập tức.

Năng lượng được giải thoát bởi vụ nổ bom hạt nhân (bom nguyên tử) được đo bằng kiloton hoặc megaton - tương đương với hàng ngàn và hàng triệu tấn thuốc nổ TNT (tri-nitro-toluen).[5] Vũ khí phân hạch đầu tiên có sức công phá đo được là vài ngàn kiloton, trong khi vụ nổ bom khinh khí lớn nhất đo được là 57 megaton. Trên thực tế vũ khí hạt nhân có thể tạo ra các sức công phá khác nhau, từ nhỏ hơn 1 kiloton ở các vũ khí hạt nhân cầm tay như súng cối Davy crockett của Hoa Kỳ cho đến 57 megaton như Bom Sa hoàng (Tsar-Bomba) của Liên Xô (vào ngày 30/10/1961).

Hiệu ứng quan trọng nhất của vũ khí hạt nhân là áp lực và bức xạ nhiệt có cơ chế phá hủy giống như các vũ khí quy ước. Sự khác biệt cơ bản là vũ khí hạt nhân có thể giải thoát 1 lượng lớn năng lượng tại 1 thời điểm. Tàn phá chủ yếu của bom hạt nhân không liên quan trực tiếp đến quá trình hạt nhân giải thoát năng lượng mà liên quan đến sức mạnh của vụ nổ.

Mức độ tàn phá của 3 loại năng lượng đầu tiên khác nhau tùy theo kích thước của bom. Bức xạ nhiệt suy giảm theo khoảng cách chậm nhất, do đó, bom càng lớn thì hiệu ứng phá hủy do nhiệt càng mạnh. Bức xạ ion bị suy giảm nhanh chóng trong không khí, nên nó chỉ nguy hiểm đối với các vũ khí hạt nhân hạng nhẹ. Áp lực suy giảm nhanh hơn bức xạ nhiệt nhưng chậm hơn bức xạ ion.