Пристрій, призначений для здійснення вибухового процесу звільнення внутрішньоядерної енергії, називають ядерним зарядом. Потужність ядерних зарядів характеризують тротиловим еквівалентом, тобто такою кількістю тротилу в тоннах (кт, Мт), у разі вибуху якого виділяється така сама кількість енергії, що й за вибуху цього ядерного заряду.
Ядерні заряди за потужністю умовно поділяють на надзвичайно малі (до 1,0 кт), малі (1,0–10 кт), середні (10–100 кт), великі (100 кт–1,0 Мт) і надзвичайно потужні (понад 1,0 Мт).
До засобів застосування ядерної зброї належать: ракети тактичного, оперативно-тактичного й стратегічного призначення; літаки – носії ядерної зброї; крилаті ракети; підводні човни; артилерія; ядерні міни.
Під час ядерного вибуху можуть утворюватися такі вражаючі фактори: повітряна ударна хвиля, світлове випромінювання, проникаюча радіація, радіоактивне зараження, електромагнітний імпульс та ін.
Повітряна ударна хвиля ядерного вибуху виникає в результаті розширення розпеченої маси газів у центрі вибуху. Вона є ділянкою різкого стискання повітря, що поширюється від центру вибуху з надзвуковою швидкістю. Дія її триває кілька секунд. Відстань в один кілометр повітряна ударна хвиля долає за 2 с, 2 км – за 5 с, 3 км – за 8 с.
Вона уражає як дією надлишкового тиску, так і швидкісним натиском (метальна дія), зумовленим рухом повітря в хвилі. Люди, техніка, розташовані на відкритій місцевості, уражаються переважно в результаті метальної дії повітряної ударної хвилі, а об'єкти великих розмірів, наприклад, будинки, – дією надлишкового тиску.
Ураження можна отримати також у результаті непрямого впливу повітряної ударної хвилі (уламки будинків, дерев тощо). Почасти тяжкість ураження від непрямого впливу може бути більшою, ніж від безпосередньої дії ударної хвилі, а кількість уражених – доволі значною.
Параметри повітряної ударної хвилі в процесі її поширення помітний вплив чинять рельєф місцевості, лісові масиви і рослинність. На схилах, звернених до вибуху з крутістю більш як 10°, тиск збільшується: що крутіший схил, то більший тиск. На зворотних схилах височин спостерігається протилежне явище. У виярках, траншеях та інших земляних укріпленнях, розташованих перпендикулярно до напрямку поширення повітряної ударної хвилі, її метальна дія значно менша, ніж на відкритій місцевості. Тиск повітря у хвилі в середині лісового масиву вищий, а метальна дія менша, ніж на відкритій місцевості. Це пояснюється опором дерев повітряним масам, що рухаються з великою швидкістю за фронтом повітряної ударної хвилі.
Укриття людей за пагорбами й насипами, у ярах, улоговинах і молодих лісах, використання фортифікаційних укріплень знижує ступінь їх ураження ударною хвилею. Так, людина у відкритій траншеї уражається повітряною ударною хвилею на відстанях у 1,5 рази менших, ніж на відкритій місцевості.
Світлове випромінювання ядерного вибуху – це видиме, ультрафіолетове й інфрачервоне випромінювання, що діє упродовж декількох секунд. У людей воно може викликати опіки шкіри, ураження очей і тимчасове осліплення. Опіки виникають від безпосереднього впливу світлового випромінювання на відкриті ділянки шкіри (первинні опіки), а також від палаючого одягу в осередках пожеж (вторинні опіки). Залежно від тяжкості ураження опіки поділяють на чотири ступені: перший – почервоніння, припухлість і болючість шкіри; другий – утворення пухирів; третій – омертвіння шкірних покривів і тканин; четвертий – обвуглення шкіри.
Опіки очного дна (якщо людина безпосередньо дивилася на вибух) можливі на відстанях, що перевищують радіуси зон опіків шкіри. Тимчасове осліплення виникає зазвичай уночі та у сутінках. Воно не залежить від того, куди дивилася людина у мить вибуху, й не носить масового характеру. Удень осліплення виникає лише у разі спостереження за вибухом, воно тимчасове й проходить швидко, не залишаючи наслідків, і медична допомога зазвичай не потрібна.
Під дією світлового випромінювання ядерного вибуху загораються й обвуглюються різні дерев'яні частини будинків, дерева, трава тощо.
Проникаюча радіація ядерного вибуху – це поєднання гамма-випромінювання й нейтронного потоку. Гамма-кванти та нейтрони, поширюючись у будь-якому середовищі, викликають його іонізацію. Крім того, під дією нейтронів нерадіоактивні атоми середовища перетворюються на радіоактивні, тобто утворюється так звана наведена активність.
У результаті іонізації атомів, що входять до складу живого організму, порушуються процеси життєдіяльності клітин та органів, що призводить до захворювання променевою хворобою. Проникаюча радіація викликає потемніння оптики, засвічування світлочутливих фотоматеріалів і виводить з ладу радіоелектронну апаратуру, що містить напівпровідникові елементи.
Вражаюча дія проникаючої радіації характеризується величиною дози опромінювання, тобто кількістю енергії іонізуючого випромінювання, яка поглинена одиницею маси середовища, що опромінюється. Розрізняють експозиційну, поглинену та еквівалентну дози.
Враження людей проникаючою радіацією визначають сумарною дозою, отриманою організмом, характером опромінення та його тривалістю. Залежно від тривалості опромінення прийняті такі сумарні дози гамма-випромінювання, що не призводять до зниження працездатності людини у воєнний час: одноразове опромінення (імпульсне чи впродовж перших чотирьох діб) – 50 рад; багаторазове опромінення (безупинне чи періодичне) впродовж перших 30 діб – 100 рад, опромінення впродовж трьох місяців – 200 рад, одного року – 300 рад.
Захиститися від проникаючої радіації зазвичай можна у фортифікаційних укріпленнях (сховищах, протирадіаційних укриттях), а також будинках, метро та інших об'єктах.
Радіоактивне зараження місцевості, приземного шару атмосфери, повітряного простору, води й інших об'єктів виникає в результаті випадання радіоактивних речовин з хмари ядерного вибуху під час її руху. Поступово осідаючи на поверхню землі, радіоактивні речовини створюють ділянку радіоактивного зараження, яку називають радіоактивним слідом.
Основними джерелами радіоактивного зараження є уламки ділення ядер атомів ядерного заряду й наведена активність ґрунту. Розпад цих радіоактивних речовин супроводжується альфа-, бета- і гамма-випромінюванням. Радіоактивне зараження місцевості характеризується рівнем радіації (потужністю дози), вимірюваним у рентгенах або радах за годину (Р/год, рад/год).
За ступенем небезпеки для людини радіоактивний слід умовно поділяють на чотири зони: А – помірного зараження; Б – сильного зараження; В – небезпечного зараження; Г – надзвичайно небезпечного зараження. Рівні радіації (потужності експозиційної дози) на зовнішніх границях цих зон дорівнюють 8; 80; 240 і 800 Р/год через одну годину після вибуху і 0,5; 5; 15 і 50 Р/год через 10 годин відповідно.
Про ступінь забруднення радіоактивними речовинами поверхонь різних об'єктів, одягу людини та її шкірних покривів заведено судити за величиною потужності дози гамма-випромінювання над їх зараженими поверхнями, що визначається в мілірентгенах (мілірадах) за годину (мР/год, мрад/год).
Ядерні вибухи зумовлюють виникнення потужних електромагнітних полів, які через їх короткочасне існування називають електромагнітним імпульсом (ЕМІ).
EMI впливає насамперед на радіоелектронну й електротехнічну апаратуру. Під дією ЕМІ в зазначених пристроях наводяться електричні струми й напруги, що може призвести до пробою ізоляції, ушкодження трансформаторів, загорання розрядників, виведення з ладу напівпровідникових приладів, перегорання плавких вставок та інших елементів. Найбільш вразливі до впливу ЕМІ лінії зв'язку та електропередач.
Якщо ядерний вибух стався поблизу ліній енергопостачання, зв'язку, які мають велику протяжність, то наведені в них напруги можуть поширюватися проводами на багато кілометрів і викликати ушкодження апаратури та ураження людей, які знаходяться на безпечній відстані щодо інших вражаючих факторів ядерного вибуху.
Другою складовою зброї масового ураження є хімічна зброя.
Хімічна зброя (ХЗ) – це отруйні речовини й засоби їх застосування. Отруйними речовинами (ОР) називають токсичні хімічні сполуки, призначені для того, щоб завдати масових уражень людям під час їх бойового застосування. Основу хімічної зброї становлять отруйні речовини.
За характером впливу на організм людини ОР поділяють на нервово-паралітичні, шкірнонаривні, загальноотрутні, задушливі, психохімічні й дратівні. За швидкістю вражаючої дії ОР поділяють на смертельні та такі, що тимчасово та короткочасно спричиняють непрацездатність людей.
Під час бойового застосування смертельні ОР викликають тяжкі (смертельні) ураження людей. До цієї групи входять ОР нервово-паралітичної, шкірнонаривної, загальноотруйної та задушливої дії, ботулінічний токсин (речовина XR).
До тимчасової втрати працездатності призводять (від декількох годин до кількох діб) ОР психохімічної дії та стафілококовий токсин PG. Вражаюча дія ОР дратівної дії виявляється під час контакту з ними й триває декілька годин.
Під час бойового застосування ОР можуть перебувати в пароподібному, аерозольному й крапельно-рідкому стані. У пароподібний і дрібнодисперсний аерозольний стан (дим, туман) переходять ОР, що призначені для зараження приземного шару повітря. Хмару пари й аерозолів, утворену в мить застосування хімічних боєприпасів, називають первинною хмарою зараженого повітря (ЗП). Хмару пари, що утворюється за рахунок випару або вторинного пилоутворення ОР, що випали на ґрунт, називають вторинною. ОР у вигляді пари й дрібнодисперсних аерозолів переносяться вітром та уражають людей не тільки в районі застосування, а й на значній відстані. Глибина поширення ЗП над пересіченою й лісистою місцевістю порівняно з відкритою менша в 1,5–3 рази. Виярки, яри, лісові й чагарникові масиви можуть бути причиною застою ОР й зміни напрямку їх поширення.