Una cabeza nuclear es un arma de destrucción masiva que forma parte de los misiles nucleares. Contiene como elemento explosivo plutonio o uranio si es de fisión (las más habituales), o hidrógeno (por ello el nombre de "bomba H" si es de fusión.
Su fabricación escaló y se temió su utilización masiva durante la Guerra Fría, debido a la continua amenaza entre los dos ejes liderados por Estados Unidos y la URSS. Actualmente está prohibida su venta internacional y por lo tanto los países que las producen solo pueden hacerlo con sus productos de origen nacional.
Los países que poseen cabezas nucleares son Estados Unidos, algunos de los Estados de la extinta URSS, Francia, el Reino Unido, India, Pakistán, Israel, China y Corea del Norte.
Actualmente hay suficientes armas nucleares como para producir la destrucción total del planeta Tierra tres veces.