核武器主要包括以下几种类型：
原子弹
原子弹是利用重核裂变链式反应瞬间释放巨大能量起杀伤破坏作用的核武器，又称为裂变武器或裂变弹。原子弹的核装料选择易裂变原子核的铀-235或钚-239等。
氢弹
氢弹是指利用原子弹爆炸的能量点燃氘、氚等轻核的自持聚变反应，瞬时释放巨大能量起杀伤破坏作用的核武器，又称聚变弹或热核弹。氢弹的杀伤破坏因素与原子弹相同，但其威力要大得多。
中子弹
中子弹是指以高能中子为主要杀伤因素，同时相对减弱冲击波和光辐射效应的一种特殊设计的小型氢弹，其较为确切的名称是增强辐射弹。中子弹的热核装料采用高密度的氘氚混合物，裂变装料采用高纯度的钚-239并配以其他特殊装置。
电磁脉冲弹
电磁脉冲弹是利用核爆炸能量来加速核电磁脉冲效应的一种核弹。产生的电磁波可“烧毁”电子设备，造成大范围的指挥、控制、通信系统瘫痪，是未来电子战的主要武器。
伽马射线弹
伽马射线弹爆炸后尽管各种效应不大，也不会使人立刻死去，但能造成放射性沾染，迫使敌人离开。
感生辐射弹
感生辐射弹是一种强放射性污染的核武器，在一定时间和一定空间上造成放射性沾染，达到迟滞敌军和杀伤敌军的目的。
冲击波弹
冲击波弹是一种小型氢弹，采用慢化吸收中子技术，减少了中子活化，削弱了辐射的作用。它爆炸后，部队可迅速进入爆区投入战斗。
红汞核弹
红汞核弹用红汞（氧化汞锑）作为中子源，所以体积和重量大大减小。一枚小型的红汞核弹只有一个棒球大小，但当量可达万吨。
三相弹
三相弹用位于弹体中心的原子弹和外部的铀238反射层共同激发中间的热核材料聚变，可以得到大于氢弹的威力。
这些核武器根据其原理和作战使用范围的不同，可以进一步分为战略核武器和战术核武器。战略核武器主要用于攻击敌方或保卫己方战略要地，而战术核武器主要用于支援陆、海、空战场作战，打击对敌方军事行动有直接影响的目标。