當炸彈爆炸時，能量會不分青紅皂白地向四面八方射出。那麼，為什麼核爆炸會導緻蘑菇雲，而不是不斷擴大的火球？
馬紹爾群島比基尼環礁的貝克日爆炸，由附近島嶼上的自動操作相機記錄。注意爆炸後立即形成的蘑菇雲
<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="34">形成蘑菇雲的原因</h1>
美國加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室計算工程研究員凱蒂·倫德奎斯特 (Katie Lundquist) 表示：“盡管能量爆發最初确實形成了一個熱空氣球體，但這隻是故事的開始。由于熱空氣上升，中間柱中較大的球體的核心所在會比邊緣承受更大的浮力”。
“按照球體的形狀，中間有最大的低密度流體柱，是以上升最快，”就像在烤箱中上升的紙杯蛋糕的中間一樣。
盡管整個球體都在上升，但由于這個中間柱以更大的緊迫性升高，球體外較冷的空氣開始“沖入正在上升的氣泡下方”。
這會導緻上升的氣泡扭曲成圓環或甜甜圈形狀。而且由于熱空氣分子在帶電狀态下快速移動，以高速互相彈跳，最終在它們之間形成了如此大的空間，以緻于形成近乎真空的狀态。這種物質射流被吸入真空并向上推，進而形成頂部的蘑菇雲和底部環面内較平坦的區域。 這種吸入灰塵和碎屑的噴射流形成了蘑菇的莖，即使它進入蘑菇蓋也是如此。
該圖顯示了核爆炸後流體移動的方向。
戰時投下的核彈和科學實驗表明蘑菇雲可以在地球上形成，
<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="41">核彈在太空中爆炸會形成蘑菇雲嗎？</h1>
如果月球被核彈，會産生蘑菇雲嗎？ 說答案是否定的。
“你需要一個大氣層，這樣他們才能擁有那種流體物質，”比如空氣，“這不會發生在真空中。” 月球的無空氣環境無法将最初的球體扭曲成環面，并且空氣密度不會有任何差異來吸收該物質柱以生長雲。
<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="43">各種炸彈爆炸産生的蘑菇雲一樣嗎？</h1>
正如有不同種類的蘑菇，也有各種各樣的蘑菇雲。根據炸彈的爆炸當量和爆炸高度，産生的蘑菇雲會有不同的特征。
第二次世界大戰結束時發生在日本爆炸有兩個主要部分。一部分包括上方的滾滾白雲，由炸彈本身的汽化産物和周圍空氣中的冷凝水制成。另一部分是一根棕色物質和從地面延伸出來的碎片的莖。但是兩者并沒有完全接觸，如下圖所示。
1945 年 8 月 8 日對日本長崎的核彈襲擊
“有一團非常明顯的白雲，然後是下面的棕色雲。”這些雲上的帽和杆沒有相遇，因為炸彈在高處引爆，距離地面近610 米。，盡管它們造成了毀滅性的破壞，但與後來制造的武器相比，它們相當薄弱，爆炸時的爆炸力約為 20 千噸 TNT 或更少。（另一方面，蘇聯的産量為 50,000 千噸 TNT。）
在經過測試的核彈中，核彈更強大或在離地面更近的地方爆炸，莖和帽融合成經典的蘑菇外形。
Lundquist 和她的實驗室同僚研究這些影響，以便在發生核危機時，他們将能夠“知道放射性粒子的位置，以正确預測沉降，然後為保護公衆健康的後果管理提供指導。”
雖然的威脅是真實存在的，但全世界的核武庫總和包含近 10,000 顆核彈，低于 1980 年代的 60,000 多顆。