Atomtests wurden von acht Nationen durchgeführt – den Vereinigten Staaten, Russland, Großbritannien, Frankreich, China, Indien, Pakistan, Nordkorea und möglicherweise Israel. Der erste Atomtest, Trinity, wurde von den Vereinigten Staaten am 16. Juli 1945 in der Nähe von Alamogordo, New Mexico, durchgeführt. Seitdem haben mindestens acht weitere Nationen Atomwaffen entwickelt, von denen fünf – die Vereinigten Staaten, Russland, Großbritannien, Frankreich und China – zu den „Atomwaffenstaaten“ gehören, wie sie im international anerkannten Atomwaffensperrvertrag festgelegt sind.
Es gibt vier Haupttypen von Atomtests – atmosphärisch, unterirdisch, exoatmosphärisch und unter Wasser. Jeder hat unterschiedliche Zwecke und Vorteile. Der erste Atomtest war atmosphärisch, eine 20 Kilotonnen TNT-äquivalente Bombe detonierte auf einem 20 m hohen Stahlturm. Einige Wissenschaftler des Manhattan-Projekts waren besorgt, dass der Test die Atmosphäre entzünden und alles auf der Erde töten würde, aber damalige Berechnungen zeigten, dass dies eine extrem geringe Wahrscheinlichkeit war, und zum Glück geschah es nicht. Diese erste Gelegenheit von Atomtests erzeugte einen Feuerball von 67 Metern (200 Fuß) Durchmesser und hinterließ einen Krater aus radioaktivem Glas in der Wüste, der 656 Meter (3 Fuß) tief und 10 Meter (330 Fuß) breit war. Stücke dieses grünen Glases, genannt Trinitit, gelten als wertvolle Sammlerstücke.
Nach den Atombombenabwürfen von Hiroshima und Nagasaki am 6. bzw. 9. August 1945 kam es während der Operation Crossroads zu den nächsten Atomexplosionen. Dieser Atomtest, der im Sommer 1946 auf dem Bikini-Atoll durchgeführt wurde, beinhaltete die erste Unterwasserexplosion Baker und einen weiteren Test, Able. Der Baker-Schuss wurde verwendet, um die Auswirkungen von Atomwaffen auf mehreren großen Schiffen zu testen, darunter Attrappen auf den Decks. Diese Schiffe wurden nach den Tests gefährlich radioaktiv und waren das erste Beispiel für eine akute radioaktive Kontamination durch eine Atomwaffe.
In den folgenden Jahrzehnten wurden Tausende von Atomtests von den Atomstaaten durchgeführt, insbesondere von den USA, Russland und China. Russland zündete 1949 seine erste Bombe, gefolgt von Großbritannien 1952, Frankreich 1960, China 1964, Indien 1974, Pakistan 1998 und Nordkorea 2006. Israel und/oder Südafrika haben möglicherweise einen Atomtest durchgeführt auf einer abgelegenen Insel im südlichen Indischen Ozean im Jahr 1979, aber dies ist umstritten. 1970 einigten sich die Mitgliedsstaaten des Atomwaffensperrvertrags darauf, Atomtests nur unter Tage durchzuführen. In den 1990er Jahren stellten die meisten Nuklearstaaten die Tests ein. Die einzige Nuklearexplosion seit 1998 war der nordkoreanische Test am 9. Oktober 2006, obwohl diese Bombe eine geringe Ausbeute hatte und als „Zerstäuber“ angesehen wird.