美国50年代研制出的第一颗航空投掷型氢弹－MK17型氢弹。它重达21吨，大小几乎如同一个小火车头。1949年9月苏联的原子弹爆炸实验成功，使美国大为震惊，从便于战略考虑必须制造出威力更大的炸弹。

1950年1月美国总统杜鲁门决定研制氢弹。氢弹的研究工作由匈牙利籍的科学家泰勒领导，利用原子弹促进爆炸时产生的高温，使氘发生聚变反应。1951年5月 氢弹原理试验准备工作就序，试验弹代号 『乔治』，在太平洋上的恩尼威托克岛试验场进行。达62吨的极其笨重的试验装置放在60余米的钢架上，装置以液态氘作为核聚变装料，并有冷却系统使氘处于极低温。试验证明爆炸威力大大超过原子弹。

氢弹原理试验的成功，大大推进了制造真正氢弹的工作。1952年11月1日又一个氢弹试验装置 『迈克』在太平洋的恩尼威托克岛上爆炸。该装置高6米，直径为1.8米，重达65吨，看上去像个大暖瓶，爆炸威力达1000万吨梯恩当量。相当于广岛型原子弹的500倍。

『迈克』体积比一辆载重汽车还大，它必须装有苯重的制冷系统，这样的装置飞机、导弹都无法运载，没有什么实战价值。后来人们采用锂的一种同位素锂─6和氘的化合物──氘化锂作核燃料。氘化锂是固体，不需冷却压缩，制作成本低、体积小、重量轻、便于运载。这种氢弹称为 『干式』氢弹。1954年，美国的第一颗实用型氢弹在比基发岛试验成功。

1953年8月，苏联宣布氢弹试验成功。随后英国（1957年5月），法国（1858年8月）也拥有了氢弹。中国于1966年12月28日成功地进行了氢弹原理试验，1967年9月17日由飞机空投的300万吨氢弹试验获得成功。