杀伤破坏因素主要有冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲等。

以空中核爆炸为例，其杀伤破坏因素形成过程是：在核爆炸瞬间释放出巨大的能量，使核反应区内的温度升高到数千万开以上，压力升高到10¹⁵帕以上，形成一个高温、高压火球。火球猛烈地向外膨胀，压缩周围空气，形成超声速向四周传播的冲击波，它是核爆炸的巨大杀伤破坏因素之一。核爆炸火球不断地以光和热的形式向外辐射能量，形成另一个杀伤破坏因素——光辐射。火球迅速膨胀并上升，几秒或几十秒后，冷却成灰褐色且内含高强度放射性物质的烟云，同时在爆心投影点地面掀起尘柱。烟云和尘柱能否连接在一起，取决于爆炸高度。烟云或尘柱中的放射性颗粒在随风飘散过程中，会逐渐沉降到地面，形成核爆炸后地面、空气等生态环境中的放射性沾染。核爆炸中核裂变和核聚变反应产生的中子和γ射线构成核爆炸早期核辐射。核爆炸产生的瞬发γ射线、X射线等与空气相互作用,由于地面和大气存在不对称等因素会产生非对称电子流，该电子流的增长和消失，激励出很强的电磁脉冲。这些在性质上或强度上不同于常规化学爆炸的特征，综合形成核武器在空中爆炸时所特有的主要杀伤破坏因素。地下和水下核爆炸时，由于爆点周围是土石和水介质，杀伤破坏因素与空中爆炸时有所差异（见地下核爆炸、水下核爆炸）。发生于空气稀薄环境的高空核爆炸，更有其独特的杀伤破坏因素（见高空核爆炸）。大气层核爆炸各杀伤破坏因素所占的能量比例主要取决于核武器的性质和爆炸高度。纯裂变的原子弹空中爆炸时，冲击波约占爆炸总能量的50%；光辐射约占爆炸总能量的35%；早期核辐射约占5%；放射性沾染约占10%，电磁脉冲所占能量微小。氢弹在空中爆炸时，冲击波和光辐射的总份额增加，约占爆炸总能量的90%；而放射性沾染的份额则减少，其增减份额随聚变-裂变比的不同而异。对于增强某种杀伤破坏因素的核武器，其相应毁伤因素所占能量的份额有较大增长。例如，中子弹的早期核辐射的份额就大大增加。

核武器爆炸产生的各种杀伤破坏因素对人员、物体的杀伤破坏效果，取决于该因素有关参数值的大小。杀伤破坏因素的参数习惯上被称为效应参数，其强度随爆炸威力增大而增大，随距爆心距离的增大而减小。表1为威力2万吨TNT当量原子弹和100万吨TNT当量氢弹空中爆炸时，冲击波、光辐射和早期核辐射杀伤破坏效应参数值随距爆心投影点距离的变化规律。

核武器杀伤破坏效应主要有：①冲击波效应。效应参数是冲击波超压、动压和正压作用时间等。冲击波能在较大范围内杀伤人员、破坏武器、装备和工程设施等，其杀伤破坏效果主要取决于上述参数值的大小。冲击波在大气中传播时不断衰减，最后变成声波。空中核爆炸的冲击波一般在爆后二三十秒内具有杀伤破坏作用。地面核爆炸或地下核爆炸产生的地震波，对地下工事和建筑有很大的破坏力。水下核爆炸产生的水中冲击波，可以摧毁舰艇和水中设施。②光辐射效应。效应参数是光冲量和火球发光时间等。光辐射杀伤破坏作用主要取决于光冲量的大小和作用时间，一般在爆后几秒到20秒左右。照射到物体上的光辐射一部分能量被物体吸收转变成热能，使物体表面温度升高，甚至使物体灼焦、熔化或着火。光辐射可直接烧伤人员皮肤和眼睛，使衣服燃烧，或引起大面积火灾而造成间接伤害。③早期核辐射效应。效应参数是辐射剂量，一般用吸收剂量（见早期核辐射效应）表示，以戈为单位。对人员和物体的损伤程度取决于吸收剂量大小。由于空气的吸收和几何衰减，早期核辐射的强度随距离衰减较快，如表1所示。当人员受到大剂量的早期核辐射剂量时，会发生急性放射病。电子元器件在大剂量或高剂量率的辐射作用下也会失效。④放射性沾染效应。其沾染程度用某时刻的照射量率表示（见放射性沾染效应）。对人员的危害与早期核辐射类似。放射性沾染效应的特点是作用时间长、范围广和危害途径多。在地面核爆炸时,下风方向沾染的范围长约百千米，宽约数千米至数十千米。面积可达数百至数千平方千米。在爆炸后数小时甚至数天内，能阻滞部队的行动。⑤核电磁脉冲效应。效应参数是电磁场强度。核电磁脉冲能在很大范围内干扰或损坏电子系统与电气设备，使指挥、控制、通信系统失灵。

核武器的杀伤破坏半径通称毁伤半径，指距爆心投影点的距离，在这个距离目标有50%可能遭到预定杀伤破坏程度的毁伤。当给定爆炸威力和比高时，根据目标的效应参数值，可以确定某种因素的杀伤破坏半径（或面积）。杀伤破坏半径的大小取决于核武器威力、性能、爆炸方式、爆区的环境及目标防护（或加固）情况，一般随爆炸威力增大而增大。处于核爆炸环境中的目标，通常同时受到上述几种毁伤因素的杀伤破坏。目标受到两种以上毁伤因素综合作用引起的杀伤破坏，称为综合杀伤破坏效应。几种毁伤因素综合作用时，以杀伤破坏范围最大的那种因素的作用半径为综合杀伤破坏半径。核爆炸对武器装备、人员的杀伤破坏，按修复和治愈的难易及对性能的影响划分为极重度、重度、中度和轻度4个杀伤破坏等级，各杀伤破坏等级均有具体标准。例如，中度杀伤通常指受伤人员会丧失战斗力，但有可能治愈；中等破坏是指受损物体基本上不能使用，必须大修方能复原。表2给出了爆炸威力2万吨TNT当量、比高120米/（千吨TNT当量）^1/3原子弹空中爆炸时，地面暴露目标受中等杀伤破坏的主要效应参数值和相应的杀伤破坏半径。

对于按不同需要增强或削弱其中某些杀伤破坏效应的特殊性能核武器，各种杀伤破坏因素的能量分配与普通原子弹、氢弹有很大不同。例如，中子弹是以高能中子为主要杀伤破坏因素，能在较大范围内杀伤坦克内的人员，而对物体的破坏较小；弱剩余放射性弹将放射性沾染减到最小，而使冲击波、光辐射成为主要的杀伤破坏因素。

核武器的爆炸方式不同，其杀伤破坏效应差别很大。在实施核袭击时，根据作战任务、目标的杀伤破坏参数值和不同高度核爆炸各杀伤破坏参数的分布规律等，可以确定最适宜的核爆炸高度（称为最佳核爆炸高度），使对目标的杀伤破坏半径最大。气象条件对大气层核爆炸的杀伤破坏效应也有较大的影响，例如大气能见度差，则到达目标处的光冲量减小；大气中风速、风向随高度的变化，对下风方向放射性沾染范围及其分布也有较大的影响。

核武器虽能造成严重的杀伤破坏作用，但认识其特点和规律并采取有效的防护措施，可以减轻各种杀伤破坏因素对人员和物体造成的杀伤破坏程度。地下工事、人防工事以及有屏蔽作用的地貌地物等，对核武器杀伤破坏都有较好的防护效果；也可以采取抗核加固等措施，来防止或减少核辐射和核电磁脉冲等对电子元器件和电子系统的破坏。