Jedrske poskuse je izvedlo osem držav – ZDA, Rusija, Združeno kraljestvo, Francija, Kitajska, Indija, Pakistan, Severna Koreja in morda Izrael. Prvi jedrski poskus, Trinity, so ZDA izvedle 16. julija 1945 blizu Alamogorda v Novi Mehiki. Od takrat je vsaj osem drugih držav razvilo jedrsko orožje, od tega pet – ZDA, Rusija, Združeno kraljestvo, Francija in Kitajska, ki so del “držav z jedrskim orožjem”, kot jih opredeljuje mednarodno priznana pogodba o neširjenju jedrskega orožja.
Obstajajo štiri glavne vrste jedrskih poskusov – atmosfersko, podzemno, eksoatmosfersko in podvodno. Vsak ima različne namene in prednosti. Prvi jedrski poskus je bil atmosferski, 20-kilotonska bomba, ki je enaka TNT, je eksplodirala na jeklenem stolpu, visokem 20 m (67 ft). Nekaj znanstvenikov pri projektu Manhattan je bilo zaskrbljeno, da bi test vžgal atmosfero in ubil vse na Zemlji, vendar so takratni izračuni pokazali, da je to izjemno majhna verjetnost, in k sreči se to ni zgodilo. Ta prva priložnost jedrskega testiranja je ustvarila ognjeno kroglo s premerom 200 metrov (656 ft) in pustila krater iz radioaktivnega stekla v puščavi, globok 3 metre (10 ft) in širok 330 metrov (1,100 ft). Kosi tega zelenega stekla, imenovanega Trinitite, veljajo za dragoceno zbirateljstvo.
Po atomskem bombardiranju Hirošime in Nagasakija 6. oziroma 9. avgusta 1945 so se naslednje jedrske eksplozije zgodile med operacijo Crossroads. To jedrsko testiranje, opravljeno na atolu Bikini poleti 1946, je vključevalo prvo podvodno eksplozijo Baker in še en test Able. Bakerjev strel je bil uporabljen za testiranje učinkov jedrskega orožja na več velikih ladjah, ki so vključevale lutke na palubah. Te ladje so po testih postale nevarno radioaktivne, kar je bil prvi primer akutne radioaktivne kontaminacije z jedrskim orožjem.
V naslednjih desetletjih so jedrske države, zlasti ZDA, Rusija in Kitajska, izvedle na tisoče jedrskih poskusov. Rusija je svojo prvo bombo detonirala leta 1949, sledile so Združeno kraljestvo leta 1952, Francija leta 1960, Kitajska leta 1964, Indija leta 1974, Pakistan leta 1998 in Severna Koreja leta 2006. Izrael in/ali Južna Afrika sta morda izvedla jedrski poskus na oddaljenem otoku v južnem Indijskem oceanu leta 1979, vendar je to sporno. Leta 1970 so se države članice Pogodbe o neširjenju jedrskega orožja dogovorile le za izvajanje jedrskih poskusov pod zemljo. V devetdesetih letih prejšnjega stoletja je večina jedrskih držav prekinila testiranje. Edina jedrska eksplozija od leta 1990 je bila severnokorejski poskus 1998. oktobra 9, čeprav je imela ta bomba nizek izkoristek in naj bi bila “fizična”.