수소탄은 핵융합 기술로 핵분령 방식의 원자탄보다 원리가 복잡하다. 수소탄에는 기폭장치로 원자탄을 사용한다. 이 원자탄이 터지며 폭탄 내 중수소와 삼중수소가 '핵융합' 반응을 일으키게 된다. 수소탄의 '수소' 명칭은 이때 쓰이는 중수소와 삼중수소가 수소의 동위원소이기 때문에 붙었다.
이 핵융합 반응은 에너지가 매우 큰 고속 중성자를 만들고 이어 고속 중성자는 폭탄에 들어간 우라늄 238의 핵분열을 촉발시키면서 엄청난 파괴력을 만들어낸다.
즉 수소탄은 '원자탄의 핵분열→핵융합→핵분열'의 연쇄 반응이 일어나는 것이다.
수소탄은 이 과정을 반복해 파괴력을 원자탄과 비교가 어려울 정도로 에너지와 파괴력을 끌어올릴 수 있다. 수소탄은 1950년대 처음 개발됐지만 실제 전쟁에서 쓰인 경우는 아직 없다.
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