La bomba atomica (o bomba a fissione nucleare) è un ordigno esplosivo appartenente al gruppo delle armi nucleari, la cui energia è interamente prodotta da una reazione a catena di fissione nucleare. A volte viene chiamata anche bomba A, espressione oggi desueta, o impropriamente bomba nucleare. Il termine bomba atomica viene usato comunemente anche per indicare le armi termonucleari, in quanto esse costituiscono la maggioranza degli arsenali nucleari di oggi.
Il funzionamento di questi ordigni si basa sulla reazione di fissione nucleare, un processo di divisione del nucleo atomico, che avviene in un elemento pesante detto fissile, in due o più nuclei di massa inferiore, a seguito della collisione con un neutrone libero. La rottura del nucleo produce a sua volta, oltre a elementi più leggeri, anche alcuni ulteriori neutroni liberi, oltre ad una quantità molto significativa di energia. Se il materiale fissile ha un grado di concentrazione sufficiente ed è in una massa sufficientemente grande, detta "massa critica", i neutroni liberi prodotti a loro volta sono in grado di colpire nuovi nuclei di elemento fissile, producendo una reazione a catena incontrollata che si propaga per tutta la massa di materiale liberando un'immensa quantità di energia in un tempo brevissimo.
La bomba atomica è un'arma di distruzione di massa, delle quali la comunità internazionale limita e sanziona la produzione per mezzo del trattato di non proliferazione nucleare (TNP)[1].