核武器试验基地通常建在远离大城市、人烟稀少、爆炸试验对基地附近的自然资源和居民的生产、生活不致产生影响，且爆炸后的放射性烟云可以避开人口密集区上空的地区。基地工程一般由试验工程、科研工程、指挥工程和保障工程四部分组成。试验工程主要分布在试验场区。根据试验爆炸方式的不同试验场区可分为地爆场区、空爆场区和地下爆场区。其余三部分则构成试验基地的外区。四个部分形成各有独立功能，又彼此密切关联的整体。

试验工程是在试验场区内按爆炸试验的需要构筑的工程。不同试验方式的场区，其工程内容和特点也不同。从总体上讲，试验场区的工程大体上由以下几个主要部分组成：①试验场区的基础性工程，指与试验武器的安装、设置直接相关，并构成试验场区基本骨架的工程。如地爆场区安设核武器的塔架及其附属设施；空爆场区设置的靶标和相应的工程设施;地下爆场区构筑的坑道和竖井等；②控制工程，是对试验实施控制的指挥中枢。包括主控站、分控站和传输控制指令的电缆工程等；③基本测试工程，指为直接捕捉爆炸景象和采集爆炸参数的各种量测工事。包括照相站、电测站和信息传输电缆工程等；④效应试验工程，指为检验核武器的破坏威力和各种防护措施的防护能力而修筑的，直接承受核爆炸作用的各种建筑物和构筑物；⑤效应测试工程，指为采集效应试验工程、效应物的反应信息而修筑的测试站和相应的电缆工程。试验工程除爆后不可能也不需要保存的基础性工程外，其余均需按照严格的防护和屏蔽要求构筑。

科研工程是基地研究机构的科研基本建设。除一般性的科研办公用的房屋建筑外，主要是按照分析研究爆炸武器的各种杀伤破坏因素，并进而验证理论计算和武器结构合理性的需要而修建的试验室、室外试验设施以及计算中心、情报资料中心等。科研机构通常在与各试验区保持足够安全距离，在放射性烟云的上风方向，且自然环境较好的地区集中建设。也可以将科研机构的主要部分建在远离试验基地的大中城市。

指挥工程是保障对试验基地实施指挥、管理所需的工程设施。包括基地领导机构、管理部门的办公用房、有足够防护能力的地下指挥工程、自动化指挥系统和相应的辅助设施等。

保障工程是保障试验工作正常进行、保障试验基地正常运转的各类工程设施。包括各种技术保障工程，设备、器材、物资和原材料的储运工程，机场、铁路专用线、场区公路、车站、码头和管道运输设施等交通工程，各种后勤、生活保障工程以及保持基地正常运行的维护管理系统等。上述工程、设施和设备分布在基地的各个组成部分，构成了基地庞大的保障体系。

1964年10月16日，中国第一颗原子弹在新疆核试验基地实验成功;1965年5月14日，第二颗原子弹装置在空中爆炸成功。1966年10月27日，核导弹从酒泉导弹试验基地发射，核弹头在罗布泊核试验场上空爆炸。1967年6月17日，第一颗全当量氢弹装置爆炸，爆炸威力为百万吨级TNT当量。之后，基地又成功地进行多次核试验。1981年后，地下核试验取代大气层核试验。1996年7月29日是基地进行的最后一次地下核试验。

从1964年中国首次核试验算起，到1996年共进行了46次核试验，其中半数是地下核试验；同其他核国家相比，次数是最少的，成功率、效益是相当高的，在辐射安全方面也是相当好的。

美国在1945年7月16日于新墨西哥州的Alamogordo第一次试爆了原子弹，代号为“Trinity”，在30m高的铁塔上爆炸，爆炸当量为1.9万吨。根据联合国原子辐射效应科学委员会(United Nations Scientific Committeeon the Effects of Atomic Radiation，UNSCEAR)1982年向联合国大会的报告书刊登的资料，从1945年至1980年期间，美、苏、英、法和中国共进行了约423次核爆炸(不包括地下核试验)，累计当量约为545.26Mt，其中两次是用于战争的，即美国在1945年投掷在日本广岛和长崎的两颗原子弹。

各国第一次进行核试验的年份是： 美国1945年7月16日，苏联1949年8月29日，英国1952年10月3日，法国1960年2月13日，中国1964年10月16日，印度1974年5月18日。

各国第一次进行氢弹试验的年份是：美国1952年，苏联1952年，英国1957年，中国1967年，法国1968年。

根据上述UNSCEAR资料整理了世界上历年及各国核爆炸的次数和当量见下表。

各年度核试验次数和爆炸当量

各国核爆炸次数和爆炸当量

苏联在1961年10月30日进行的核试验当量最大，为58Mt;美国则为1954年2月28日进行的核试验爆炸当量最大，为15 Mt。

美国、苏联和英国从1963年转入地下核试验，其中从1962年以来，英、美还联合进行了37次地下核试验。

各国核试验场地，一般都选在地广人稀之处，除放射性落下灰可使全世界本底照射增加外，直接造成人员急性伤害者主要是1954年美国在比基尼岛所进行的核试验。这次试验当量大，并且是触及珊瑚礁的爆炸，爆后96小时内使人员受到100 rad以上剂量的放射性沾染区长约470 km，最大宽度约100 km，总面积达37，000km2左右。距爆心145km海面上“福龙丸五号”渔船上的23名日本渔民受到外照射剂量为270～440rad。附近(160～500km)岛屿的居民和部分美军共267人受到14～175R的外照射，其中还有近百人受到放射性落下灰进入体内的内照射和数十人发生皮肤β射线损伤。

目前美、苏都拥有数万枚核武器，总当量都在百亿吨以上。核武器的新发展有可靠报道的主要为中子弹，但有关中子弹的试验尚未公开发表。

禁止核军备竞赛、防止核战争的极为重要的措施之一。1956年联合国大会提出了禁止核武器试验问题。苏联曾建议暂停核武器试验两三年。1958年10月31日，苏、美、英三国关于停止核武器试验在日内瓦举行会谈。1959年第14届联大就此通过了两项决议，呼吁有核国家自愿停止、其他国家停止这种试验。1960年第15届大会敦促早日缔结一项关于停止核试验的协定。1961年大会通过了5项关于停止核武器试验决议。1962年11月6日大会通过决议谴责一切核武器试验，要求立即并不迟于1963年1月1日停止这种试验，敦促苏、美、英三国政府达成协议。大会建议有关各方立即达成禁止在大气层、水下和外层空间进行核试验的协议。1963年8月5日，苏、美、英在莫斯科签订了部分禁试条约。11月27日联合国大会通过一项决议，要求所有国家都成为该条约的缔约国。到1986年签字国已达110个。中国和法国没有在条约上签字。自1963年以来，停止一切核武器试验已成为联合国大会的中心议题之一。苏联和美国在1974年签订了 《限制地下核武器试验条约》和1974年《和平利用地下核爆炸条约》。但迄今未正式生效。1977～1980年苏、英、美进行了全面核禁试条约的谈判，分歧严重，未能突破。1980年，联合国提出了一份关于全面核禁试的报告，指出禁止一切核试验是停止军备竞赛的首要的、也是最紧迫的步骤。1982年裁军谈判委员会设立了一个核禁试特设工作组，其任务是通过实质性审查，讨论并研究与核查和履行有关的各种问题，以期在实现核禁试方面取得更大的进展。联大重申，缔结一项全面禁试条约是重要的优先项目，敦促有核国家竭尽全力，迅速订立条约。苏美两国为了军备竞赛的需要，不顾各国政府和人民的愿望，竞相进行核爆炸，到1986年初，美国进行了801次核试验，苏联有563次。

苏联在戈尔巴乔夫执政后不断提出裁军和停止核试验建议。1985年7月30日，戈尔巴乔夫宣布，苏联决定从1985年8月6日起单方面停止一切核试验，并且在1986年1月15日、3月29日、5月16日和8月18日共4次宣布延期到1987年1月1日，希望美国能效仿其行动。美国为星球大战的需要，在1986年挑衅性地进行了24次试验。苏联在1986年12月19日表示愿在任何时候、任何级别举行禁止核试验谈判。1987年苏美共进行了37次核试验，其中苏联23次，美国14次。同年9月，苏美发表了有关核试验进行全面的、分阶段谈判的联合声明，并于11月开始了谈判。

2023年10月17日，俄罗斯国家杜马全票通过了撤销批准《全面禁止核试验条约》的法案。法案将转交俄联邦委员会审批，如审批通过并由俄总统签字，法案将正式生效。

当地时间2023年11月2日，俄罗斯总统普京签署法律，撤销对《全面禁止核试验条约》的批准。

有核国家是指公开承认拥有核武器并被国际社会承认合法拥有核武器的国家，目前有核国家有五个，这五个国家被不扩散核武器条约视为“核武国家”，根据获得核武的先后次序排列，这五个有核国家分别是美国、俄罗斯（前苏联）、英国、法国、中华人民共和国。另外，有三个没有在不扩散武器条约上签约的国家，为非法拥核国家，分别为印度、巴基斯坦和朝鲜。另外，匿核国家有以色列、伊朗、日本。