原子弹的基本原理是利用核裂变反应释放巨大能量。当重原子核（如铀-235或钚-239）被中子击中时，原子核会分裂成两个较轻的原子核，同时释放出大量能量和更多的中子。这些新产生的中子又会引发其他原子核的裂变，形成链式反应。在极短时间内，大量原子核发生裂变，释放出巨大能量，产生爆炸效果。原子弹的关键在于达到临界质量，即维持链式反应所需的最小裂变材料质量，并通过引爆装置精确控制链式反应的时机。