作為一種強輻射彈，中子彈是靠其強大的核輻射效應達到其殺傷效果的。早期核輻射具有很強的穿透能力，它可以穿透上千米厚的空氣層，它可以穿透人體，可以穿透相當厚的物質層。

根據人們多年來對中子彈的試驗和研究，假定當量為1000噸的中子彈作用于暴露的人員身上，那么，中子彈的殺傷效應有如下標準：距爆心900米處――吸收的劑量為8000拉德，能使體力工作人員即刻永久失能；

距爆心1400米處――吸收劑量為650拉德，會造成后期死亡。

中子彈是一種以高能中子輻射為主要殺傷因素的強輻射戰術核子武器，實際上它是一種靠微型原子彈引爆的超小型氫彈。

它的彈體由上、下兩個部分組成，上部是一個微型原子彈扳機，其中心是一個引爆中子彈用的微型原子彈（只有幾百噸的TNT當量），用钚239做為核原料，因為钚比鈾原料能釋放更多的中子，可使中子彈達到小型化，下部中心是核聚變的心臟部分，稱為儲氚器。

內部裝有氘氚的混合物，外圍是聚苯乙烯，中子彈的外層用鈹反射層包著，而沒有一般氫彈所有的鈾-238外殼，這樣子高能中子便可自由逸出，同時放射性污染的范圍相對也比較小。

引爆時彈體上部的高能炸藥最先引爆，給予中心钚球巨大壓力，使钚的密度劇烈增加，當受壓的钚球達到超臨界狀態時就會爆炸（裂變），產生強γ射線、χ射線和超高壓，以光速傳播，彈體下部的高密度聚苯乙烯吸收了強γ射線和χ射線后，會很快的變成高能等離子體。

使儲氚器里的含氘氚混合物承受超高溫高壓，引起氘和氚的聚變反應，從而釋放出大量的高能中子，這些高能中子到達彈體外部的鈹反射層后，會立即反射回來，并產生鈹的增殖效應。

即一個高能中子擊中鈹核后，會產生一個以上的中子，從而有利于氘和氚發生更完全的聚變反應，鈹的這種增殖效應，使得中子彈的體積大為縮小，一般直徑只有200毫米，彈長560毫米，中子彈的爆炸能由聚變反應產生，并主要以中子流的形式向四周釋放。

在其爆炸過程中，中子流的能量占總能量的80%左右，因此核污染較小，殺傷劑量較大。

爆炸釋放的能量低：當核武的當量增大到一定程度時，沖擊波、光輻射的破壞半徑就必定會大于核輻射的殺傷半徑，所以中子彈的當量不可能太大。

正是因為中子彈爆炸時釋放的能量比較低，它可以作為戰術核武應用于戰場上，也正因為如此，中子彈才比其它核子武器具有更大的實用價值。

放射性污染小、持續時間短：由于引爆中子彈用的原子彈的裂變當量很小，所以中子彈爆炸后造成的放射性污染也很小，據報導美國研制的中子炮彈和中子彈頭，其聚變當量約占50%到75%。

因此中子彈爆炸時只有少量的放射性沉降物，在一般的情況下，經過數小時到一天的時間，中子彈爆炸中心地區的放射性污染就已經大量消散，人員即可進入并占領該地區。

作為一種強輻射彈，中子彈是靠其強大的核輻射效應達到其殺傷效果，中子彈的體積雖然不大，威力卻相當驚人，它能夠產生致命的中子雨，用強烈的中子輻射殺傷戰場上的生命體。

以一枚千噸級TNT當量的中子彈來說，其核輻射對人的瞬間殺傷半徑可達800米，但其沖擊波對建筑物的破壞半徑只有300到400米，因此一方面它可瞬間摧毀敵方人員。

另一方面又可使戰區建筑物和設施的破壞降至最低，據試驗，一顆1000噸TNT當量的中子彈在曠野爆炸后，在距離爆炸中心900米處，中子輻射劑量可達8000拉德。

它能貫穿厚度為20～30厘米的坦克裝甲或50厘米的鋼筋混凝土堡壘，殺傷其中的人員，遭到中子輻射污染的人員，短時間內即會感到惡心，喪失活動能力，以后會相繼發生嘔吐、腹瀉、發燒、便血等癥狀，有的會出現程度不同的休克，或白血球顯著下降，導致敗血癥。

在幾天之內死去，根據多年來對中子彈的試驗和研究，如果當量為1000噸TNT的中子彈作用于暴露的人員身上，那么中子彈的殺傷效應為：距爆炸中心900米處-吸收的劑量為8000拉德，人員即刻永久性失去活動能力；

距爆心1400米處-吸收劑量為650拉德，會造成后期死亡；距爆心1700米處吸收劑量為150拉德，受輻射者約有10%會數個月內死亡。

蘇聯的軍事專家曾設計在坦克的裝甲中間加上特殊的夾層，用以抵御中子彈的中子輻射，據說4厘米厚的涂層就可以使坦克的防護能力提高到原來的4倍。

但即使采取上述措施，也難以將中子彈的輻射殺傷效應降低到原子彈的水平，中子彈的當量一般比較小，威力多為1千噸TNT當量，引爆用的原子彈要更小。

這種小型化使得中子彈的制造難度加大，因此僅僅掌握原子彈的研制生產能力還不夠，還必須要具備小型化技術，但一般來說具備了發展氫彈核武的能力，也相應地就有能力研制中子彈了。

直到目前為止，中子彈尚未在實戰中使用，它一般是利用戰機、飛彈或榴彈炮投射，中子彈的研發技術始于20世紀50年代的美國，由勞倫斯利弗莫爾國家實驗室首先開發而成。

美國正式生產中子彈是在卡特總統執政時期，1981年里根總統為了加強軍備，下令生產長矛飛彈的中子彈頭和203毫米榴彈炮的中子炮彈，并加緊研制155毫米榴彈炮的中子炮彈，203毫米榴彈炮的中子炮彈。

威力從1千噸到24噸TNT當量可調，重約98公斤，長109厘米，直徑20.3厘米，這種中子炮彈是目前全球當量最小的中子彈，可通過榴彈炮發射，其實用性顯而易見。