核武器的杀伤破坏因素有光辐射、冲击波、早期核辐射、核电磁脉冲和放射性沾染五种。前四种是在核爆炸最初的几十秒之内产生的瞬时杀伤破坏因素，放射性沾染可以持续几个月、几年或更长时间。
(一)光辐射
光辐射(又称热辐射)是指爆炸时的闪光及高温火球辐射出来的强光和热。火球中心温度可达几千万度，能放出大量热能，比射到地球上的太阳光要强几千万倍。光辐射是以光速作直线传播的，其作用时间只有零点几到几十秒钟。它能灼伤无防护人员和牲畜的皮肤；人员观看火球，可能造成视网膜烧伤；闪光可引起闪光盲；吸入灼热空气可导致呼吸道烧伤。光辐射对眼睛的危害最严重。它还能引起棉、木、塑料、橡胶等制品熔化、燃烧，引起工程、房屋、林木起火，城市建筑燃烧，形成大面积火灾区，造成人员间接损伤，这是核武器对城市的主要危害。
(二)冲击波
冲击波是核爆炸时瞬间形成的高温高压气流。它是核武器的主要杀伤因素。冲击波从爆心以超音速向四面八方传播，作用时间只有几秒钟。冲击波到达时，能使空气压强突然升高形成超压，还迫使空气迅速流动形成动压。冲击波对人员可造成直接杀伤和间接杀伤。直接杀伤是超压对人体及其肠胃、心脏、肺部的挤压作用和动压对人体的抛掷和撞击作用；间接杀伤是受冲击波破坏的倒塌建筑物或抛射物体对人员的伤害作用。
(三)早期核辐射
早期核辐射是指在核爆炸最初十几秒钟辐射出来的人眼看不见的伽玛(γ)射线和中子流。它是核爆炸特有的杀伤破坏因素。早期核辐射接近光速呈直线传播。当发现闪光时，人员早已受到射线的作用了。早期核辐射能像x射线那样穿透人体和物体，能穿透几千米的空气层。当射线照射人体、杀死细胞达一定程度时，人员就会得放射病；照射到土壤、食盐、碱、食品和某些金属器具上，还会使这些原来没有放射性的物质产生感生放射性，也能人员造成伤害。它还能使光学玻璃变暗、胶卷曝光、化学药品失效，并能影响电子仪器的性能。