氢弹是比原子弹威力更为巨大的核武器，并且原则上氢弹的破坏力没有上限，想造多大就能造多大。例如，苏联曾经制造并实验过的“沙皇炸弹”，在西伯利亚实验引爆时，连远在美国的波士顿都有震感。
但相比原子弹，氢弹的引爆原理要简单得多，因为它的引爆过程跟太阳发光发热的过程是一样的，都是核聚变。同样地，氢弹的威力之所以如此巨大，是因为它的能量来源是由质量转化而来的能量。与原子弹爆炸所仰赖的核裂变刚好相反，核聚变是较轻的原子聚合成较重的原子，反应后的总质量比反应前的总质量少，这部分丢失的质量转化成了能量。
较轻的原子发生核聚变产生较重的原子，本质上是它们的原子核结合在了一起。但是原子核的结构何其牢固，想要让原子核之间结合，必须拥有极高的能量。这就好比两个异常坚硬的核桃，要把它们敲开，必须让它们以极高的能量相撞。极高的能量对应极快的运动速度，而极快的运动速度对应极高的温度。因为温度的本质其实就是粒子做微观运动速度的快慢，速度越快则温度越高。太阳上可以开启核聚变，就是因为太阳内部的温度很高，达到了1500万摄氏度以上，因此，太阳内部原子的运动速度很快，快到可以发生核聚变。
核聚变发生的条件是温度高，也就是我们只要把核聚变反应物的温度提升到足够高的程度就可以引爆氢弹了。氢弹的材料是氢的同位素，氘和氚。普通氢元素的原子核中只有一个质子，没有中子，而氘的原子核里有一个中子，氚的原子核里则有两个中子。这些氢的同位素的获取相对简单，海水中便有不少。跟核裂变需要的铀235比起来，氘和氚的获取要容易得多。剩下的我们只要制造出足够高的环境温度就可以了。但要在地球上制造出1500万摄氏度这样高的温度，一是很难，二是1500万摄氏度其实远远不够。太阳内部有极大的压强，在如此高压的环境下，1500万摄氏度就能开启核聚变，地球上没有如此高压的环境，根据计算，地球上开启核聚变至少要1亿摄氏度左右。这个温度从哪里来？答案是原子弹。
原子弹爆炸时的中心温度可以达到1亿摄氏度以上，因此氢弹的结构实际上是在中心包裹一个原子弹。原子弹爆炸之后产生1亿摄氏度的高温，自然会引爆周围的氘和氚，令它们发生核聚变，如此，氢弹就爆炸了。
