Jedrski terorizem je trenutno hipotetična možnost, da bi teroristi pridobili in uporabili radioaktivne materiale za uničevalne namene. Na primer, čiščenje “umazane bombe” (radiološko orožje), ki je eksplodirala na velikem območju, bi lahko stalo desetine ali stotine milijonov dolarjev. Takšna umazana bomba očitno ni isto kot jedrska bomba – sestavljena bi bila le iz radioaktivnega materiala, ki ga razstreli običajna bomba, da bi povzročila radioaktivno kontaminacijo. Seveda bi teroristično jedrsko orožje veljalo tudi za vrsto jedrskega terorizma.
Strokovnjaki za varnost po vsem svetu menijo, da je jedrski terorizem verjetno tveganje, nekateri vodilni analitiki pa menijo, da je le vprašanje časa, kdaj teroristi v večjem mestu sprožijo umazano bombo ali jedrsko orožje. Učinek umazane bombe bi bil predvsem psihološki – več analiz je pokazalo, da bi povzročila malo žrtev, čeprav bi bila množična panika lahko neverjetno uničujoča. Jedrsko orožje pa bi lahko ubilo med nekaj sto in več kot milijon ljudi, odvisno od njegovega izkoristka in mesta detonacije.
Več terorističnih skupin je izrazilo zanimanje za pridobitev materialov, potrebnih za izvajanje jedrskega terorizma, zlasti obogatenega urana, ki bi ga lahko uporabili za izdelavo jedrske bombe. Osama bin Laden je gradnjo jedrske bombe označil za sveta misija Al Kaide. Vendar je bilo poleg tega le malo konkretnih primerov dokazov, da skrajneži načrtujejo pridobivanje materialov za jedrski terorizem.
Novembra 2006 je britanska obveščevalna organizacija MI5 opozorila, da islamski teroristi načrtujejo detonacijo jedrske bombe v mestu v Združenem kraljestvu, vendar ni znano, kako prefinjeno je bilo to načrtovanje. Junija 2007 je Fox News trdil, da je FBI novinarjem povedal, da je Adnan Gulshair el Shukrijumah odgovoren za načrtovanje detonacije jedrskih bomb v več mestih ZDA, vendar to ni bilo neodvisno potrjeno.
Bolj oprijemljivo je, da je novembra 2007 60 Minutes poročal, da so se vlomilci infiltrirali v jedrsko raziskovalno napravo Pelindaba blizu Pretorie v Južni Afriki, a so pobegnili brez obogatenega urana. Ti vlomilci niso bili nikoli identificirani.