原子彈也就是傳說中最低級的裂變核武器，它的原理非常簡單，都是將次臨界狀態的核裝藥通過擠壓或者撞擊達到超臨界狀態，從而發生鏈式裂變反應，根據撞擊和壓縮方式的不同，分為槍式和內爆式兩種原子彈。槍式原子彈主要是利用TNT炸藥將一坨小的核裝藥高速撞擊至另一個大的核裝藥，二者結合從而使質量密度增加，從而達到超臨界狀態。而內爆式原子彈則是採用在核裝藥四周布置炸藥，利用炸藥衝擊波壓縮中心核裝藥的方式來提高材料密度，從而達到超臨界狀態。
（槍式原子彈）
（內爆式原子彈）
雖然構型有兩種，但是原子彈對核裝藥的屬性是有一定要求的，為了讓裂變產生倍增效應，首先要求材料受到中子撞擊後能夠較容易發生裂變，並且在裂變後能夠釋放多個中子，繼續撞擊其他原子核，從而使裂變速度越來越快，而符合這一條件的目前只有鈾235和鈽239兩種材料，所以根據核裝藥的不同，也就有了鈾彈和鈽彈的區別。
鈾彈和鈽彈最大的區別就在於鈾235可以兼容槍式和內爆式兩種原子彈構型，而鈽彈卻只能使用內爆式結構。槍式原子彈最大的缺點就是核裝藥在加速過程中先接觸部分會發生劇烈核裂變並將後續核材料炸飛，核裝藥的利用率極低，廣島原子彈是典型的槍式結構，裝有60千克鈾235，最後發生裂變反應的只有1千克左右，利用率不到2%。由於鈽239本身反應截面就更大，物理活性比鈾235要強，而且通常情況下鈽239裡面肯定會夾帶微量的脾氣更暴躁的鈾240，如果使用鈽239製造槍式原子彈很容易發生過早點火的現象，從而讓原子彈威力大幅度減少！
除了無法兼容槍式結構外，鈽239本身具有超強毒性，如果要使用它來製造原子彈，必須建立完整的後續處理廠和安全程序，對參與人員的身體傷害也更大。其次鈽239的衰變期相比鈾235而言也更短，理論上原子彈的保質期也就更短。
但是事物的性質總是具有兩面性，有弊必有利，鈽239相對鈾235還有兩個明顯的優勢！
第一、鈽239的提純相比鈾235要簡單的多，鈾235需要從豐度只有0.711%的鈾礦石中不斷使用離心機將與自己只有三個中子差別的佔據鈾238分離出去，幾萬臺離心機同時工作幾年才能得到幾十個公斤豐度在95%以上的武器級鈾235。而鈽239可以從核反應堆燃燒過後的乏燃料中提取，難度要大大降低，正因為鈽彈的難度較低，許多企圖快速跨入核俱樂部的國家製造的第一顆原子彈都是鈽彈（美國、半島某國）。
（美國的胖子原子彈是典型的內爆式鈽彈）
第二、鈽239由於自身物理活性更強，反射截面積更大，更容易產生裂變，因此其臨界質量比鈾235更小。理論上鈾235臨界質量在20千克左右，而鈽239可以達到10千克，更小的臨界質量意味著鈽235可以將原子彈做的更小！而原子彈的小型化是核武器實戰應用的必備技能！
（小型化的分導式核彈頭）