Hidrojen bombası, diğer adıyla termonükleer bomba, enerjisini atom bombasının aksine atom çekirdeklerinin birleşmesi (füzyon) reaksiyonundan alan bir nükleer silahtır. Atom bombaları atom çekirdeklerinin parçalanması (fisyon) prensibine dayanırken, hidrojen bombaları hafif atom çekirdeklerinin yüksek sıcaklık ve basınç altında birleşerek daha ağır atom çekirdeklerini oluşturması sonucu muazzam miktarda enerji açığa çıkarması prensibiyle çalışır. Bu füzyon reaksiyonu, Güneş ve diğer yıldızların enerji kaynağının temelini oluşturur.
Hidrojen bombalarının yapısı, genellikle bir atom bombası tetikleyicisi ve döteryum-trityum gibi hidrojen izotoplarını içeren bir füzyon yakıtından oluşur. Atom bombası patlatıldığında ortaya çıkan yüksek sıcaklık ve basınç, füzyon yakıtındaki çekirdeklerin birleşmesini tetikler. Bu füzyon reaksiyonu, fisyon reaksiyonundan çok daha fazla enerji açığa çıkarır, bu da hidrojen bombalarını atom bombalarından katbekat daha güçlü kılar.
Hidrojen bombalarının yıkıcı etkisi, açığa çıkan muazzam enerji, ısı, radyasyon ve şok dalgasından kaynaklanır. Kilotonlar (bin ton TNT eşdeğeri) yerine megatonlar (milyon ton TNT eşdeğeri) cinsinden ölçülen patlama güçleri, geniş alanlarda tam bir yıkıma yol açabilir. Termal radyasyon, kilometrelerce uzaklıktaki yanıcı maddeleri tutuşturabilirken, şok dalgası binaları yerle bir edebilir ve aşırı basınç insanlara ciddi zararlar verebilir. Nükleer serpinti ise uzun yıllar boyunca çevreye ve insan sağlığına yönelik ciddi bir tehdit oluşturur.
Hidrojen bombası teknolojisi, Soğuk Savaş döneminde Amerika Birleşik Devletleri ve Sovyetler Birliği başta olmak üzere bazı ülkeler tarafından geliştirilmiştir. Günümüzde de nükleer silah sahibi olduğu bilinen bazı ülkelerin cephaneliklerinde hidrojen bombaları bulunmaktadır. Bu silahların potansiyel yıkıcı gücü, nükleer silahlanmanın kontrolü ve nükleer savaşın önlenmesi çabalarının ne kadar kritik olduğunu bir kez daha gözler önüne sermektedir.