Tuumaplahvatus on lõhkeaine plahvatusest erinev. Kõrge temperatuur ja lööklaine tekivad mõlemal juhul, aga just plahvatuse võimsus on erinev. Tuumarelvas vabaneb väga palju energiat mõne millisekundi jooksul. Osa energiast tekitab hävitava kiirgusimpulsi, temperatuur plahvatuse keskmes tõuseb mitme miljoni kraadini ja sellega kaasneb ülitugev lööklaine. Tuumapommide plahvatusi hinnatakse võrdluses tavalise lõhkeaine, trotüüli ehk trinitrotolueeni (TNT) plahvatusega. Kuigi tuumaplahvatuse iseloom on tavalõhkeainete omast erinev, saab trotüüliekvivalendi kaudu plahvatustel vabanevat energiat võrrelda. Esimese tuumakatsetuse eel lõhati jälgimisseadmete ja mõõteriistade kontrollimiseks polügoonil 100 t trotüüli. Tuumaplahvatus osutus võrdseks 20 000 t lõhkeaine plahvatusega. Trinity oli niisiis 20 kt (kilotonnine) pomm, energiat vabanes 8,4·10¹³ J=84 TJ. Hirošimale ja Nagasakile heidetud pommid olid vastavalt 13 kt ja 21 kt. Megatonniste plahvatuste piir ületati vesinikupommidega. Nõukogude Liidus projekteeriti 100 Mt Tsaar Pomm, mis ehitati katsetuse jaoks poole võrra vähendatud variandis ja plahvatas Novaja Zemlja polügoonil 1961. aastal. See on suurim plahvatus, mille inimesed on korraldanud. Kõige suurem teadaolev plahvatus enne aatomiajastut arvatakse olevat 1917. aasta õnnetus lõhekaineid vedanud Prantsuse kaubalaevaga. Arvestuslik trotüüliekvilaent oli 2,9 kilotonni.

Tuumaplahvatusega seostatud seenekujuline pilv tekib tegelikult teistegi suurte plahvatuste, nt vulkaanipursete ja metsatulekahjude korral. Tuumaseen kerkib plahvatustel, mis toimuvad maapinnal, maa või vee kohal. Udust, suitsust, pinnasetolmust, purustatud ja osaliselt aurustunud kivimitest ning pommi enda jäänustest koosneva pilve kõrgus sõltub pommi tüübist ja plahvatusel vabanevast energiast. Vesinikpommide katsetused on näidanud, et alates 1 Mt plahvatusest võib tuumaseen tõusta 20 km kõrgusele ja viia stratosfääri suurel hulgal gaase ning tolmu, sh radioaktiivseid aineid (ptk Radioaktiivsus ja kiirgus).