在核武器出现后，各国现在不断的实验更大当量和重量的核弹头，力求一击即灭的强大力量，并制作出来了“大伊万”这样的巅峰之作。但是由于大当量所产生的巨大自身重量所带来的极高成本和使用困难，而且会造成大量无辜平民是伤亡和环境污染，在制导技术开始快速发展后，所以各国相继放弃了大当量的核弹头，转而走上了核弹头小型化的道路。核弹头小型化的好处有很多，现在的小型化弹道当量一般在百万吨级，相较与大型核弹，小型化核弹头可以大量搭载与洲际导弹和弹道导弹中，大大增强了突防能力和精确打击效果。
但目前完全掌握了核弹小型化的只有美国和俄罗斯（继承苏联技术），因为两国都进行了大量的核实验，拥有了大量的数据和经验。核武器小型化的衡量指标是比威力，比威力越大就说明它的反应效率越高，在核武器的发展初期，因为一代原子弹设计原理的限制，所以比威力一般较小，当量也无法进行提升，到了第二代的氢弹时，由于理论威力可以无限大，所以比威力已经接近了设计极限，现在氢弹头的比威力可以达到4.4千吨/千克。但到了小型化时，比威力会有明显下降，只有其二分之一左右，不过因为当量和威力并不是线性方程。等效比就解决了威力不知的问题，，证明了小型化核弹头的威力可以和氢弹像比较。
根据爱因斯坦的质能公式E=mc^2，要释放能量需要有质量损失。由于系数非常大(光速c的平方)，所以很小的能量损失便会产生巨大的能量。而铀235的裂变反应（原子弹）和氘和氚的聚变反应（氢弹）中均有可观的质量损失，因此均能产生大量能量。
