بمب نوترونی در واقع یک بمب گرما هسته‌ای کوچک است که در آن چند کیلوگرم پلوتونیوم یا اورانیوم، که توسط یک ماده منفجره معمولی مشتعل می‌شود، به عنوان یک «محرک» شکافت برای مشتعل کردن یک انفجار همجوشی در یک کپسول حاوی چندین گرم دوتریوم-تریتیوم عمل می‌کند.
(دوتریوم همان اتم هیدروژن است که یک نوترون هم دارد و تریتیوم هم یک اتم هیدروژن با دو نوترون است)
این بمب ممکن است قدرت تسلیم یا قدرت انفجاری برابر با یک کیلوتن از بمب هیروشیما را داشته باشد.
(کسری از انفجار ۱۵ کیلوتنی که در سال ۱۹۴۵ هیروشیما، ژاپن را ویران کرد)
انفجار و اثرات حرارتی آن تنها به منطقه‌ای به اندازه چند صد متر محدود می‌شود.
اما در شعاع تا حدودی بزرگتر از ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ متر واکنش همجوشی، موج قدرتمندی از تابش نوترون و گاما را منتشر می‌کند.
نوترون‌های پرانرژی، اگرچه عمر کوتاهی دارند، اما می‌توانند به زره‌ها یا چندین متر از زمین نفوذ کنند و برای بافت‌های زنده بسیار مخرب باشند.
بمب نوترونی به دلیل کوتاه بودن محدوده تخریب، ممکن است در برابر تشکل‌های تانک و پیاده نظام در میدان نبرد بسیار موثر باشد، اما شهرهای مجاور یا سایر مراکز جمعیتی را به خطر نمی‌اندازد.
می‌توان آن را با یک موشک کوتاه برد پرتاب کرد، با یک توپخانه شلیک کرد، یا احتمالاً توسط یک هواپیمای کوچک حمل کرد.
