Termonükleer silah, nükleer fisyon ile nükleer füzyonu birleştirerek son derece güçlü bir patlama oluşturan gelişmiş bir nükleer patlayıcıdır. Tek bir patlayıcı reaksiyona dayanmak yerine, Teller-Ulam tasarımı olarak bilinen iki aşamalı bir süreç kullanmaktadır. Bu düzenekte, ilk atom bombası patlaması (birincil aşama), genellikle lityum-6 deuterit içeren ayrı bir füzyon yakıt kapsülünü (ikincil aşama) sıkıştıran ve ısıtan yüksek enerjili X ışınları üretmektedir. Bu, geleneksel atom bombalarından yüzlerce veya binlerce kat daha fazla enerji açığa çıkaran ve on kiloton ile çok megaton ölçeği arasında değişen patlayıcı verim sağlayan, kendi kendini sürdüren bir termonükleer reaksiyonu tetiklemektedir.