Et termonukleart våben er et kernevåben, der bruger energien fra en primær kernefissionsreaktion til at komprimere og antænde en sekundær kernefusionsreaktion. Resultatet er en voldsomt forøget eksplosiv kraft sammenlignet med enkelt-stadie fissionsvåben. Det kaldes i daglig tale for en brintbombe eller H-bombe (efter den kemiske betegnelse for hydrogen), da det anvender fusion af hydrogen-isotoper.
Den første fuld-skala termonukleare test blev foretaget af USA i 1952; konceptet er sidenhen blevet anvendt af de fleste af verdens atommagter i deres design af våben. Det moderne design af alle termonukleare våben i USA kendes som Teller–Ulam-konfigurationen, navngivet efter dets to centrale bidragsydere, Edward Teller og Stanislaw Ulam, som udviklede det i 1951 for USA, med nogle koncepter udviklet sammen med John von Neumann. Lignende enheder er blevet udviklet af Sovjetunionen, Storbritannien, Kina og Frankrig.
Da termonukleare våben repræsenterer det mest effektive design for energiafkast i våben med afkast over 50 kilotons of TNT (210 TJ), er næsten alle kernevåben i anvendelse i de fem atommagter under NPT i dag termonukleare våben, der gør brug af Teller–Ulam-designet.
