Las pruebas nucleares han sido realizadas por ocho naciones: Estados Unidos, Rusia, Reino Unido, Francia, China, India, Pakistán, Corea del Norte y posiblemente Israel. La primera prueba nuclear, Trinity, fue realizada por Estados Unidos el 16 de julio de 1945, cerca de Alamogordo, Nuevo México. Desde entonces, al menos otras ocho naciones han desarrollado armas nucleares, con cinco – Estados Unidos, Rusia, Reino Unido, Francia y China, parte de «estados con armas nucleares», según lo identifica el Tratado de No Proliferación Nuclear reconocido internacionalmente.
Hay cuatro tipos principales de pruebas nucleares: atmosféricas, subterráneas, exoatmosféricas y submarinas. Cada uno tiene diferentes propósitos y ventajas. La primera prueba nuclear fue atmosférica, una bomba equivalente a 20 kilotones de TNT detonada en una torre de acero de 20 m (67 pies) de altura. Algunos científicos del Proyecto Manhattan estaban preocupados de que la prueba incendiara la atmósfera y matara todo en la Tierra, pero los cálculos en ese momento mostraron que esto era una probabilidad extremadamente baja y, afortunadamente, no sucedió. Esta primera ocasión de prueba nuclear generó una bola de fuego de 200 metros (656 pies) de ancho y dejó un cráter de vidrio radiactivo en el desierto de 3 metros (10 pies) de profundidad y 330 metros (1,100 pies) de ancho. Las piezas de este vidrio verde, llamado Trinitite, se consideran un valioso objeto de colección.
Después de los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki el 6 y el 9 de agosto de 1945, respectivamente, las siguientes explosiones nucleares ocurrieron durante la Operación Crossroads. Esta prueba nuclear, realizada en Bikini Atoll durante el verano de 1946, contó con la primera explosión submarina, Baker y otra prueba, Able. El disparo de Baker se utilizó para probar los efectos de las armas nucleares en varios barcos grandes, que incluían maniquíes en las cubiertas. Estos barcos se volvieron peligrosamente radiactivos después de las pruebas, siendo el primer ejemplo de contaminación radiactiva aguda por un arma nuclear.
Durante las décadas siguientes, los estados nucleares, especialmente Estados Unidos, Rusia y China, llevaron a cabo miles de pruebas nucleares. Rusia detonó su primera bomba en 1949, seguida por el Reino Unido en 1952, Francia en 1960, China en 1964, India en 1974, Pakistán en 1998 y Corea del Norte en 2006. Israel y / o Sudáfrica pueden haber realizado una prueba nuclear. en una isla remota en el sur del Océano Índico en 1979, pero esto es controvertido. En 1970, los estados miembros del Tratado de No Proliferación Nuclear acordaron solo realizar pruebas nucleares bajo tierra. A lo largo de la década de 1990, la mayoría de los estados nucleares detuvieron las pruebas. Las únicas explosiones nucleares desde 1998 fueron la prueba de Corea del Norte del 9 de octubre de 2006, aunque esta bomba tuvo un bajo rendimiento y se cree que fue un «fracaso».