地下核爆炸是指在地面以下一定深度发生的核爆炸事件。这是一种通过核裂变、核聚变或两者的复合形式引起的剧烈核反应，其特点是能量快速释放。虽然几乎所有已知的聚变核武器都是基于裂变装置构建的，但纯聚变装置仍然是理论概念。除了空中核爆炸外，其他类型的核爆炸都会伴随蘑菇云的出现。此外，核爆炸还会产生大量的放射性和辐射污染。地下核爆炸可以通过竖井方式或水平坑道方式进行实施。竖井方式是预先打好的井，用于放置核装置；水平坑道方式则是在山坡上挖掘坑道或将核装置放入废弃的矿井巷道中。

地下核爆炸按照深度的不同，可分为浅层地下核爆炸和封闭式地下核爆炸两类。前者指的是在较浅的地层深处进行的核爆炸，后者则是指所有放射性物质都被封闭在地下的核爆炸。

地下核爆炸的能量释放会导致试验区域内的地质和设备材料蒸发。高温和压缩震波会引起空隙和裂缝的形成，甚至可能改变洞壁的结构。这些空隙的最大尺寸可以在爆炸发生后的十分之一秒内达到峰值。

爆炸过程

在随后的几秒钟内，爆炸、温度冷却、气压消散、孔穴内气体的成分依次冷凝。首先是岩石和重放射性核素元素，连同熔化的岩块一起，在洞底聚集成为熔融的泥浆。经过数小时或数天的时间，上方的材料会坍塌进洞里，形成一个垂直的“砾石”竖井，这个竖井会随着地面的扩张而扩大，最终形成一个弹坑。如果最初爆炸点位于地下水位下方，那么地下水会在爆炸后重新流入洞内。

力学效应

浅埋地下核爆炸的主要力学效应包括形成弹坑和土石介质中的冲击波，这些冲击波会衰减成纵波和地表波，从而导致强烈地震动。封闭式爆炸则主要表现为在爆点周围形成空腔，并向周围介质传播冲击波、压缩波和地震波。

防护

核爆炸的各种杀伤和破坏因素都可以通过有效的防护措施来减轻或避免。构筑工事是一种较为有效的防护手段，尤其是一些地下工事，如坑道和民防工事等，都能提供较好的保护。即使是最简单的野战工事，如堑壕、散兵坑等，也能提供一定程度的防护。在简易工事内的人受到的伤害程度通常要比在同样距离的开阔地面上的人低两级。暴露在开阔地面上的人如果能够利用沟渠、土丘、弹坑等地形地物迅速卧倒，并尽可能遮蔽暴露的身体部位，也可以减轻伤害。对于放射性沾染的防护是一个更为复杂的问题，需要查明沾染情况，撤离沾染区并清除沾染，以减少伤害。

地下核爆炸会对环境造成影响。在爆炸过程中，爆心周围的物质（如岩石和土壤）以及核装置本身会被汽化，形成高温高压空腔。如果爆炸发生在较浅的地层深处，空腔可能会发展至地面，从而使高温高压气体逸出。一部分放射性气体也会释放到空气中，进而污染环境。因此，浅层地下核试验非常少见。当爆炸深度足够大时，所有放射性物质和核装置残骸都将被埋在地下，这种情况下被称为封闭式核爆炸。地下核爆炸的优势在于不会污染空气环境，有助于进行近区物理测量，并且具有较高的安全性。然而，由于试验技术复杂，尤其是在大当量核武器爆炸试验方面，难度更大，成本也更高，需要更长的准备工作时间。