En mindre fisjonsbombe blir ofte brukt til å generere høy nok temperatur og høyt nok trykk til at en fusjon skjer. På den andre siden vil en fisjonsbombe være mer effektiv hvis en fusjonskjerne først bidrar til å frigjøre energien i våpenet. På grunn av dette er det vanlig å omtale begge disse våpentypene som «atomvåpen».
«Skitne» bomber
«Skitne» bomber, dirty bombs, er en betegnelse på et radioaktivt våpen som ikke er kjernefysisk anlagt på samme måte som fisjons- og fusjonsbomber, men som fungerer på samme måte som konvensjonelle - vanlige - bomber. De er imidlertid pakket inn med et radioaktivt stoff, og dette stoffet vil fungere på samme måte som radioaktivt nedfall etter en eksplosjon.
Avanserte, termonukleære våpen
De største og mest avanserte atomvåpnene i dag, har et ytre skall av uran. Hastigheten - og intensiteten - til nøytronene som oppstår ved en fusjon sørger for at til og med utarmet uran fisjonerer, noe som igjen øker effekten mange ganger.
Kobolt-bomber
Kobolt-bomben bruker kobolt i skallet, og nøytronene dannet ved en fusjon omdanner dette stoffet til kobolt-60 - et stoff som sender ut kraftig gammastråling med lang virkningstid (fem år). Effekten av det radioaktive nedfallet kan i stor grad bestemmes ut fra hvilken isotop-sammensetning man velger. Hovedformålet med slike bomber er nettopp å skape radioaktivt nedfall, slik at et større område blir ubeboelig i lang tid fremover. Hittil har denne typen bomber aldri blitt testet offentlig.
Nøytronbomber
Nøytronbomben, strålebomben, er et forholdsvis lite termonukleært våpen, hvor nøytronene generert ved en fusjon ikke blir absorbert i selve våpenet, men slippes fri. Dette fører til en dødelig stråling, mens selve trykkbølgen og varmeeffekten bare er en brøkdel av hva som er vanlig for andre typer atomvåpen.
Nøytronstrålingen fanges opp av hydrogen, men har en god evne til å trenge gjennom andre stoffer og materiell. For mennesker, som for det meste består av vann, er denne strålingen svært skadelig. Mange former for beskyttelse mot atomvåpen, som primært beskytter mot gammastråling, vil ikke gi vern mot en nøytronbombe. For å isolere en nøytronkilde er det vanlig å bruke parafinvoks fordi det er et billig materiale som inneholder mye hydrogen.