據專家分析，各國研制核武器在技術上首先要過四關：核燃料、起爆裝置、核試驗、投擲技術。
核燃料
想研制核武器的國家把目光都盯向了核電站的核反應堆廢料。
為了絕對安全起見，國際社會已把防擴散作為核反應堆改進的壹個方向，嚴禁擴散3項敏感技術，它們是：鈾的同位素分離技術（又叫鈾濃縮技術）、乏燃料的後處理技術（可從核廢料中提取鈈239的技術）和重水生產技術（可以用來生產氫彈的原料——氘和氚）。
起爆裝置
制造壹枚原子彈不僅需要有用作裂變燃料的原材料，更要有觸發裝置，以及壹種能在核彈發生爆炸前使大部分燃料發生裂變的技術（否則核彈會失敗）。起爆裝置關最大技術難題是高爆炸藥的合理配置。起爆時，在百萬分之壹秒的時間內同時引爆快速燃燒和慢速燃燒的兩種常規炸藥，才能實現真正的核爆炸。如果定時誤差超過上述要求，或者兩種炸藥配比不對，就會大幅度降低常規爆炸所產生的壓縮效果，致使核爆炸威力減半，甚至形不成核爆炸。壹些暗中研制原子彈的國家，就是在這壹關面前壹籌莫展。
核試驗
1996年9月10日，聯合國第50屆大會全體會議以壓倒多數通過《全面禁止核試驗條約》後，用計算機模擬取代傳統核爆試驗可以達到同等試驗效果的介紹就層出不窮。可這種在已有核爆炸試驗的基礎上將各種參數編程輸入超大型計算機，用化學爆炸、實驗室、計算機對核爆炸物理過程和核爆炸效應進行模擬的方法，對今天那些急於造出核武器的國家無疑是壹個比造壹顆原子彈更難達到的目標，而且核武器威力的大小很難用計算機進行模擬，畢竟自然條件的復雜性導致其在計算機中難以全部復制。自1945年7月16日美國首次核試驗到1996年9月《全面禁止核試驗條約》通過為止，全世界***進行了2047次核試驗。其中美國1031次，前蘇聯715次，法國210次，英國45次，中國45次，印度1974年進行了壹次。由此可見，真正完成完整的核武器物理設計，沒有強大豐富的試驗數據庫的支持是難以想象的。
投擲技術
真正的核武器由三部分組成，即核戰鬥部、運載工具和指揮控制系統。有了核武器就必須擁有相應的投擲手段。核爆成功後，接下來的小型化和武器化的問題仍然是繞不過去的壹關。核武器搭載試驗同樣必不可少。壹般來講，戰略原子彈主要裝在導彈、航空炸彈上，發射平臺包括各種射程的彈道導彈、巡航導彈、核潛艇、戰略轟炸機等。不過，隨著彈道導彈攔截系統的飛速發展，弱國憑借自己那有限的運載手段，究竟還有多少機會把得之不易的原子彈扔到對手的頭上，實在是大有疑問。扔不出去的原子彈其實際意義上的威懾能力必定大打折扣。