Ar kodolieročiem iespējams īsā laikā iznīcināt tādus pretinieka bruņotos spēkus, civiliedzīvotājus un infrastruktūru, ko nav iespējams iznīcināt ar parasto bruņojumu. Kodolieroču jaudas mērvienība ir trotila ekvivalents. Trotila ekvivalents ir tāds sprāgstvielas TNT (trinitrotoluols) daudzums, kura sprādziena enerģija ir vienāda ar attiecīgā kodollādiņa sprādziena enerģiju. Trotila ekvivalentu mēra tonnās (T), kilotonnās (kT) un megatonnās (MT).

Kodolieročus veido divi komponenti: kodollādiņš un tā nogādes līdzekļi. Nogādes līdzekļi ir raķetes, aviācijas bumbas, liela kalibra artilērijas šāviņi, mīnas, torpēdas un dziļumbumbas. Kodolieroču darbība balstās uz atomu kodola iekšējo enerģiju, kas izdalās: 1. daloties atsevišķiem atomiem, piemēram, urāna (U-235, U-238) un plutonija (Pu-239) atomu kodoliem; 2. sintezējoties (ūdeņraža bumbas), piemēram, ūdeņraža izotopiem – deiterijam un tritijam –, kā arī hēlija izotopiem.

Kodolsprādziena centrs ir punkts, kurā eksplodē kodollādiņš. Kodolsprādziena epicentrs ir punkts uz zemes vai ūdens virsmas, uz kura taisnā leņķī projicējas kodolsprādziena centrs. Sprāgstot kodollādiņam, dažās sekundes miljonajās daļās kodolreakciju rezultātā izdalās liels daudzums enerģijas. Gaisa temperatūra sasniedz vairākus miljonus grādu, gaisa spiediens sasniedz vairākus miljardus atmosfēru. Sprādziena centrā parādās apžilbinoši spoža gaisma, pēc tam parādās ugunīga lode, kas ceļas augšup, kļūst tumšāka un pārvēršas sēnes veida mākonī. Vienlaicīgi no zemes paceļas putekļu stabs, kas var savienoties ar mākoni atkarībā no sprādziena jaudas un sprādziena centra augstuma. Mākonis var sasniegt vairāku kilometru vai desmitu kilometru augstumu un platumu.

Kodolsprādzienam ir vairāki postoši faktori: gaisa triecienvilnis, gaismas starojums, caurspiedīgā radiācija, radioaktīvais piesārņojums un elektromagnētiskais impulss (EMI). Gaisa triecienvilnis veidojas sprādziena brīdī, iznīcinot cilvēkus, dzīvo dabu un celtnes. Gaisa triecienvilni veido divas fāzes: stipri saspiesta gaisa fronte un izretināšana. Gaisa triecienvilnis izplatās ar virsskaņas ātrumu uz visām pusēm no sprādziena centra. Gaisa triecienviļņa iedarbības attālums ir atkarīgs no kodolsprādziena jaudas un apvidus reljefa. Gaisa triecienvilnim ir divu veidu iedarbība uz cilvēku: tiešā iedarbība, kad cilvēks nokļūst saspiestā gaisa slānī un izjūt to kā visaptverošu sitienu, un netiešā iedarbība, kad cilvēks tiek ievainots vai nogalināts ar dažādiem lidojošiem priekšmetiem. 

Gaismas starojuma avots ir ugunīgā zona, kas rodas kodolsprādziena brīdī. Šī zona sastāv no pārkarsēta gaisa un kodollādiņa daļām, kas pārvērtušās tvaikos, bet virszemes kodolsprādziena gadījumā sastāv arī no iztvaicētas zemes. Ugunīgās zonas temperatūra sprādziena brīdī ir miljoniem grādu. Kad sakarsētā gaisa temperatūra nokrīt līdz 1700⁰C, gaiss pārstāj spīdēt. Gaismas starojums sadedzina cilvēkus, dzīvo dabu un celtnes. Gaismas starojums izplatās vienmērīgi uz visām pusēm no sprādziena epicentra. Gaismas starojuma iedarbības attālums ir atkarīgs no diennakts laika, meteoroloģiskajiem apstākļiem un apvidus reljefa.

Caurspiedīgā radiācija veidojas sprādziena brīdī. Tā sastāv no alfa, beta, gamma stariem un neitronu plūsmas. Alfa un beta starojuma ietekme kodolsprādziena brīdī ir salīdzinoši maznozīmīga, jo šo staru noskrējiens gaisā ir neliels, no dažiem cm līdz dažiem desmitiem m. Gamma stari un neitronu īpašības ir atšķirīgas, bet to kopīgā īpašība ir noskrējiens gaisā, kas nepārsniedz 2,5 līdz 3 km. Caurspiedīgā radiācija var radīt inducēto radioaktivitāti materiālos zemē. Caurspiedīgās radiācijas darbības laiks ir līdz 15 sekundēm.

Radioaktīvais piesārņojums veidojas pēc kodolsprādziena, kad radioaktīvie materiāli nosēžas uz zemes un sākas radioaktīvās sabrukšanas process. Radioaktīvais piesārņojums atšķirībā no gaisa triecienviļņa, gaismas starojuma un caurspiedīgās radiācijas var izplatīties neregulārā formā kādā vēja noteiktā virzienā. Radioaktīvais piesārņojums ir ļoti noturīgs un var atstāt sekas uz cilvēkiem un dzīvo dabu vairākus gadus vai gadu desmitus. Radioaktīvā piesārņojuma noturību nosaka kodoldalīšanas vai sintēzes produktu (izotopu) pussabrukšanas periods, kas katram radioaktīvo izotopu veidam ir atšķirīgs. Radioaktīvo vielu sabrukšanu nevar paātrināt ar fizikālām vai ķīmiskām metodēm. Liela radioaktivitāte (caurspiedīgā radiācija un radioaktīvais piesārņojums) cilvēkam izraisa staru slimību.

Elektromagnētiskā iedarbība veidojas kodolsprādziena brīdī un galvenokārt skar radioaparatūru un elektroniku. Atkarībā no sprādziena jaudas elektromagnētiskā iedarbība traucē radioaparatūras un elektronikas aparatūras darbību uz laiku vai arī padara to lietošanai nederīgu. EMI iedarbības zona nav prognozējama, un tai nav noteiktas formas.

Pastāv vairāku veidu kodolsprādzieni: gaisā (augstais gaisā, zemais gaisā), virszemes, pazemes, virsūdens, zemūdens. Atkarībā no sprādziena veida mainās kodolsprādziena postošo faktoru iedarbība. Ja ugunīgā lode sprādziena brīdī nepieskaras zemei (ūdens virsmai), tad sprādziens ir gaisā, ja pieskaras, tad sprādziens ir virs zemes (virs ūdens). Augstā gaisa sprādzienā arī neveidojās putekļu stabs (t. s. sēne). Pazemes kodolsprādzienā kodollādiņš tiek uzspridzināts zem zemes. Sēnes veida mākonis šajā gadījumā neizveidojas. Atkarībā no kodollādiņa jaudas un dziļuma sprādziena epicentrā var izveidoties bedre un ap epicentru veidojas spēcīgs radioaktīvais piesārņojums. Ja bedre neizveidojas, tad galvenais sprādziena efekts ir seismiskie viļņi, kas veidojas ap sprādziena epicentru. Virs ūdens kodolsprādzienā ap epicentru veidojas spēcīgi viļņi, kā arī gaisā nokļūst liels daudzums radioaktīvi piesārņota ūdens, kas vēlāk veido radioaktīva lietus mākoņus. Zemūdens kodolsprādzienā sēnes veida mākonis neveidojas. Virs ūdens tiek izsviests ūdens stabs vairāku km augstumā un vairāku simtu metru diametrā, kas sabrūkot veido t. s. bāzes vilni. Notiek spēcīga jūras vides radioaktīvā piesārņošana.

Darbs pie kodolenerģijas izpētes sākās jau 1919. gadā Lielbritānijā. Vācijas zinātnieki 1939. gadā bija sākuši pētīt kodolieročus. Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV) 1941. gadā izveidoja slepenu projektu kodolieroču attīstībai ar nosaukumu “Manhetenas projekts” (The Manhattan Project). 16.07.1945. ASV notika pirmais izmēģinājuma kodolsprādziens. Pēc Otrā pasaules kara izpētes darbi turpinājās gan ASV, gan Padomju Sociālistisko Republiku Savienībā (PSRS). Tūlīt pēc kara beigām ASV sāka kodolizmēģinājumus Klusajā okeānā, Bikini atolā (23 izmēģinājumi, 1946–1958), un Nevadas tuksnesī (928 izmēģinājumi, 1951–1980). Pirmais ūdeņraža bumbas izmēģinājums PSRS notika 12.08.1953. Lielākie kodolieroču izmēģināšanas poligoni PSRS bija salu arhipelāgā Novaja Zemļa (Новая Земля, 224 izmēģinājumi, 1954–1990) un Semipalatinskā (Семипалатинск, 456 izmēģinājumi, 1949–1989). Pirmo ūdeņraža bumbas izmēģinājumu ASV veica 01.11.1952. Enivetokas (Enewetak) atolā. Kopā pasaulē notikuši aptuveni 2000 kodolizmēģinājumi. Lielākais kodolizmēģinājums pasaules vēsturē notika 30.10.1961., kad virs Novaja Zemļa tika uzspridzināts kodollādiņš “Cars-bumba” (Царь-бомба) ar trotila ekvivalentu 50 MT.

Mūsdienās kodolieroči ir ASV, Lielbritānijai, Francijai, Ķīnai, Krievijai, Indijai, Pakistānai, Korejas Tautas Demokrātiskajai Republikai. Pēc PSRS sabrukuma neilgu laiku kodolieroči bijuši arī Baltkrievijas, Ukrainas un Kazahstānas bruņojumā. Dienvidāfrika attīstīja kodolieročus, sākot no 20. gs. 60. gadiem, bet 1990. gadā brīvprātīgi atteicās no programmas. Iespējams, ka kodolieroči ir arī Izraēlas bruņojumā. Kodolieroču atrašanās valstu bruņojumā tiek vairāk uzskatīta par atturēšanas (nuclear deterrence) līdzekli, nevis par potenciālo ieroci militāra konflikta gadījumā. 21. gs. problēma ir kodolieroču uzturēšana tehniskā kārtībā (nepieciešams liels resursu patēriņš un kvalificēts personāls) un to iespējamā nokļūšana tādu personu rīcībā, kuras var tos izmantotu teroristiskiem mērķiem. Daži kodollādiņi ir pazuduši pēc PSRS sabrukuma, citi (vismaz 50) atrodas nogrimušās zemūdenēs, un to stāvokli nav iespējams kontrolēt, jo zemūdenēm nav iespējams piekļūt lielā dziļuma dēļ. Lielākais incidents notika 03.10.1986., kad PSRS zemūdene ar kodolreaktoru un 32 kodollādiņiem nogrima Atlantijas okeānā 600 jūras jūdzes uz ziemeļaustrumiem no Bermudu salām.

Pazīstamākie kodolieroču radītāji ir vācu zinātnieks Alberts Einšteins (Albert Einstein) un itāļu zinātnieks Enriko Fermi (Enrico Fermi), kuri 1939. gadā aizbēga uz ASV un sāka pārliecināt ASV valdību par kodolieroču bīstamību un to, ka arī ASV jāstrādā pie kodolieroču radīšanas. 1942. gadā par Manhetenas projekta vadītāju kļuva profesors Roberts Openheimers (J. Robert Oppenheimer). Viņa vadībā 16.07.1945. ASV, Ņūmeksikā, notika pirmais kodolieroču izmēģinājums – Trinity Test. Pazīstamākais PSRS zinātnieks, kas strādājis pie kodolieroču attīstības, ir Andrejs Saharovs (Андрей Дмитриевич Сахаров), piedalījies ūdeņraža bumbas izveidē.

06.08.1945. un 09.08.1945. ASV Gaisa spēki nometa atombumbas uz Japānas pilsētām Hirosimu (U-235 bumba ar koda vārdu Little Boy, trotila ekvivalents 12–15 kT) un Nagasaki (plutonija bumba ar koda vārdu Fat Man, trotila ekvivalents 22 kT), nogalinot 105 000 un ievainojot 94 000 cilvēkus. Tas ir vienīgais gadījums pasaules vēsturē, kad kodolieroči tika lietoti karadarbībā. Kubas krīzes laikā 1962. gadā notika spēcīga konfrontācija starp ASV un PSRS. PSRS sāka izvietot kodolieročus Kubā, un tas gandrīz noveda abas valstis pie kodolkara.

Pirmie centieni regulēt kodolieroču attīstību sākās 1946. gadā, kad ANO pieņēma rezolūciju par komisijas izveidošanu, kuras uzdevums bija risināt ar kodolieročiem saistītus jautājumus. Nākamā nozīmīgā starpvalstu vienošanās – “Līgums par kodolieroču izmēģinājumu aizliegumu atmosfērā, kosmosā un zem ūdens” (Treaty Banning Nuclear Weapon Tests in the Atmosphere, in Outer Space and Under Water) – tika parakstīta 1963. gadā. Starpvalstu Līgumu par kodolieroču neizplatīšanu (Treaty on the Non-Proliferation of Nuclear Weapons) parakstīja 1968. gadā. Starpvalstu Līgumu par kodolizmēģinājumu vispārējo aizliegumu (Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty) parakstīja 1996. gadā. Pēc 1963. gadā noslēgtās vienošanās turpinājās tikai pazemes kodolizmēģinājumi, ko veica PSRS, ASV, Francija u. c. valstis. Šī vienošanās tika noslēgta, lai apturētu radioaktīvā piesārņojuma palielināšanos, ko radīja virszemes un virsūdens kodolizmēģinājumi.