การทดสอบนิวเคลียร์ดำเนินการโดยแปดประเทศ ได้แก่ สหรัฐอเมริการัสเซียสหราชอาณาจักรฝรั่งเศสจีนอินเดียปากีสถานเกาหลีเหนือและอิสราเอล การทดสอบนิวเคลียร์ครั้งแรก Trinity ได้ดำเนินการโดยสหรัฐอเมริกาเมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม พ.ศ. 2488 ใกล้กับ Alamogordo รัฐนิวเม็กซิโก ตั้งแต่นั้นมาอย่างน้อยแปดประเทศอื่น ๆ ได้พัฒนาอาวุธนิวเคลียร์กับห้า - สหรัฐอเมริกา, รัสเซีย, สหราชอาณาจักร, ฝรั่งเศสและจีนเป็นส่วนหนึ่งของ "รัฐอาวุธนิวเคลียร์" ตามที่ระบุไว้โดยสนธิสัญญาการแพร่กระจายอาวุธนิวเคลียร์ไม่ใช่การแพร่กระจายที่ยอมรับในระดับสากล
การทดสอบนิวเคลียร์มีสี่ประเภทหลัก ได้แก่ ชั้นบรรยากาศชั้นใต้ดินชั้นนอกและชั้นใต้น้ำ แต่ละคนมีวัตถุประสงค์และข้อได้เปรียบที่แตกต่างกัน การทดสอบนิวเคลียร์ครั้งแรกคือบรรยากาศระเบิดระเบิดทีเอ็นทีเทียบเท่าระเบิดทีเอ็นที 20 กิโลกรัมบนหอคอยเหล็กสูง 20 เมตร (67 ฟุต) นักวิทยาศาสตร์สองคนในโครงการแมนฮัตตันกังวลว่าการทดสอบจะจุดประกายบรรยากาศและฆ่าทุกสิ่งบนโลก แต่การคำนวณในเวลานั้นแสดงให้เห็นว่านี่เป็นความน่าจะเป็นที่ต่ำมากและขอบคุณที่มันไม่ได้เกิดขึ้น การทดสอบนิวเคลียร์ครั้งแรกนี้สร้างลูกไฟขึ้นมา 200 เมตร (656 ฟุต) และทิ้งปล่องภูเขาไฟที่มีกัมมันตภาพรังสีในทะเลทราย 3 เมตร (10 ฟุต) ลึกและกว้าง 330 เมตร (1,100 ฟุต) แก้วสีเขียวชิ้นนี้เรียกว่า Trinitite ถือเป็นของสะสมที่มีค่า
หลังจากการทิ้งระเบิดปรมาณูของฮิโรชิมาและนางาซากิในวันที่ 6 และ 9 สิงหาคม 2488 ตามลำดับการระเบิดนิวเคลียร์ครั้งต่อไปเกิดขึ้นในระหว่างปฏิบัติการแยก การทดสอบนิวเคลียร์นี้ดำเนินการที่ Bikini Atoll ในช่วงฤดูร้อนปี 1946 โดยมีการระเบิดใต้น้ำครั้งแรก Baker และการทดสอบอื่น สามารถทำได้ เบเกอร์ ยิงถูกนำมาใช้เพื่อทดสอบผลกระทบของอาวุธนิวเคลียร์ในเรือขนาดใหญ่หลายแห่งซึ่งรวมถึงหุ่นบนดาดฟ้า เรือเหล่านี้มีกัมมันตภาพรังสีที่อันตรายหลังจากการทดสอบเป็นตัวอย่างแรกของการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีเฉียบพลันโดยอาวุธนิวเคลียร์
ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมามีการทดสอบนิวเคลียร์หลายพันครั้งโดยรัฐนิวเคลียร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสหรัฐอเมริการัสเซียและจีน รัสเซียจุดชนวนระเบิดครั้งแรกในปีพ. ศ. 2492 ตามด้วยสหราชอาณาจักรในปี 2495, ฝรั่งเศสในปี 2503, จีนในปี 2507, อินเดียในปี 2517, ปากีสถานในปี 2541 และเกาหลีเหนือในปี 2549 อิสราเอลและ / หรือแอฟริกาใต้อาจทำการทดสอบนิวเคลียร์ ที่เกาะห่างไกลในมหาสมุทรอินเดียตอนใต้ในปี 2522 แต่สิ่งนี้แน่นอน ในปี 1970 รัฐสมาชิกของสนธิสัญญาไม่แพร่ขยายอาวุธนิวเคลียร์ได้ตกลงที่จะดำเนินการทดสอบนิวเคลียร์ใต้ดินเท่านั้น ตลอดปี 1990 รัฐนิวเคลียร์ส่วนใหญ่หยุดการทดสอบ การระเบิดนิวเคลียร์เพียงครั้งเดียวตั้งแต่ปี 2541 คือการทดสอบของชาวเกาหลีเหนือเมื่อวันที่ 9 ตุลาคม 2549 ถึงแม้ว่าการระเบิดครั้งนี้จะให้ผลตอบแทนต่ำและคิดว่าเป็น
