Branduoliniai ginklai yra sprogstamieji įtaisai, kurie sukelia didžiulį sunaikinimo laipsnį per branduolines reakcijas, kurios išskiria daug energijos šilumos pavidalu. Yra keletas branduolinių ginklų efektų, kurie skiriasi nuo didžiulio šilumos ir energijos išsiskyrimo, dėl ko jie geriausiai žinomi. Poveikis gali būti apčiuopiamas, fizinis, pvz., spinduliuotė ir krateriai. Branduolinio ginklo poveikis taip pat gali plisti į politikos sritį; Pavyzdžiui, egzistuoja tarptautiniai įstatymai, draudžiantys naudoti tokius ginklus. Branduoliniai ginklai daro tokį pražūtingą poveikį žmonėms ir aplinkai, kad tarptautiniu lygiu jie laikomi masinio naikinimo ginklais.
Branduolinio ginklo poveikis paprastai būna mirtinas žmonėms, gyvūnams ir augalams, kurie egzistuoja bet kur šalia sprogimo. Atsižvelgiant į naudojamo ginklo dydį, organizmai gali būti paveikti mylių atstumu aplink ginklo detonacijos vietą. Netoli sprogimo vietos karštis yra toks didelis, kad dauguma gyvų dalykų iš karto išgaruoja. Iškart po pirminio sprogimo dėl didelio karščio aukšto slėgio karšto oro banga dideliu greičiu juda į išorę, sukeldama didžiulį sunaikinimą ir vėlgi sunaikindama daugumą gyvų dalykų.
Karštis ir aukštas slėgis taip pat veikia vietovės struktūras ir aplinkos savybes. Branduolinio ginklo sprogimo spindulys priklauso nuo ginklo dydžio, tačiau dažniausiai jis yra gana didelis. Vienas branduolinis ginklas galėtų lengvai sulyginti visą miestą. Visos žmonių pastatytos konstrukcijos, medžiai ir visa kita gali būti sumažinta iki kraterio.
Didelis spinduliuotės kiekis taip pat yra vienas reikšmingų branduolinių ginklų padarinių. Po detonacijos įvyksta pradinis spinduliuotės pliūpsnis, kurį žmonės gali gauti mirtinomis dozėmis, jei yra pakankamai arti. Tačiau daugeliu atvejų žmonės, esantys pakankamai arti, kad juos paveiktų pradinis sprogimas, žūva nuo karščio ir slėgio jėgos. Tačiau po sprogimo branduoliniai ginklai palieka daug likutinės radiacijos, kuri gali pakenkti aplinkai ir pakenkti šalia gyvenantiems žmonėms. Visų pirma, didelis spinduliuotės lygis gali sukelti vėžį žmonėms ir kitiems organizmams.
Branduolinės politikos egzistavimas yra vienas iš pagrindinių branduolinio ginklo padarinių. Branduolinių ginklų kontrolė suteikia tautai daug karinės ir politinės galios; kai kurios šalys, kontroliuojančios branduolinius ginklus, gali visiškai sunaikinti pramonės centrus ar gyventojų skaičių kitose šalyse. Nepaisant daugelio tarptautinių įstatymų, kuriais bandoma kontroliuoti branduolinius ginklus, tokių ginklų kontrolė išlieka didelės politinės reikšmės problema.