沙皇核炸弹是一种具备三阶段性爆炸的氢弹武器，虽然说它的爆炸威力被削减为5000万吨，但是仍然相等于二战中所有使用的炸弹总量十倍。它的第一阶段的起爆以核分裂为准，然后压缩程序变成核聚变，大部分的氢弹都是利用第一阶段所产生的能量压缩成倍增的核聚变阶段，也就是从裂变引发聚变，聚变释放出的中子诱发出更剧烈的裂变，沙皇炸弹的威力在这一点上成功地表现出来。
沙皇核炸弹以低空方式引爆，在引爆后含有放射物质的落尘也会轻易地影响到华沙公约组织的国家。如果在当时的西德上空引爆，致命的落尘更是影响到苏联的边界地区。因此，原来包覆融合蕊用的铀238被换成铅，这样也就能在融合反应中，扩大裂变反应中的铀原子与中子的速度，在融合阶段的中子加速裂变过程也就被终止。
