核装置是指核装料、 其他材料、起爆炸药与雷管等组合成的整体，可用于核试验，但通常还不能用作可靠的武器。精确定义是除用作一种动力源供推进或为其他目的而装置在海空运输工具上的核反应堆以外的任何核反应堆。
核装置在军事上指的是用于进行试验的核爆炸系统。它体积大，不便于运载，结构简陋，还不能用做作战武器。例如1952年11月1日，美国试验的第一颗氢弹，就是利用小型原子弹产生高温，引起被冷却为液态的氘氚聚变反应。当量1000多万吨，重量则达65吨，体积比载重汽车还大，飞机和导弹均无法运载，只能采取固定的地面爆炸方式，无实战价值。
核装置通常由核部件、炸药爆炸系统、核点火部件及相应的结构件组成。核部件由核装料成形加工并适当组装而成。炸药爆炸系统用以压拢或压紧核裂变部件使器达到超临界状态，并由核点火部件适时产生点火中子去触发链式裂变反应。
核装置设计的先进性主要体现在比威力或比等效百万吨数的大小，同时也要有较好的以上列举的其它性能。新一代核装置还将设计成突出某种效应甚至使能量主要释放到某预定方向以适应各种战略战术的需要。
核装置中自持聚变反应是由链式裂变反应瞬时释放高能使核聚变装料达到高温高压而造成的。核装置用于核试验时，其结构可不要求能耐受作武器使用时所遭遇的严酷环境，也无突防等需要，但又希望照顾到发展成为武器时无需作出较大的更改。
至于民用的核装置，除应考虑经济性外，还要尽量减少
放射性沾染和适应使用时的特殊环境。作武器使用的核装置，则既要考虑有较大的威力，又可保持较高的安全性和好的突防性能，并注意形状与核弹壳体的适配性、操作使用的方便性和较低的造价。这种核装置的设计首先是物理设计，这必须深入了解其反应过程，弄清器必须具备的条件与各种物理参数，提出一个或几个设想方案的物理模型，运用快速大容量计算机作仿真计算，调整拟定的方案使之达到最优，还得通过多次化学爆轰实验，甚至局部的核试验以进行切合实际的修改。其次才是工程设计，考虑结构强度、
环境适应性、安全性、在壳体中的布局和维护使用的方便性等，并作相应的试验进行方案的修改和考核。最后还得通过必要的核试验，校核能否达到给定的技术条件。