當一個核裝置被引爆時，周圍較大范圍內都將產生大量的X射線、中子 、α粒子等高能粒子，它們不僅具有摧毀四周一切建筑、殺死大范圍內一切有生命的物體的本領，更直接的作用是極迅速地加熱周圍空氣。這些高溫空氣和著大量塵埃在爆炸力和浮力作用下高速升空。最先它們升空時是形成一道云柱，當云柱升高膨脹后，其頂部空氣和塵埃碰到上面的冷空氣將開始降溫。當這些上升的空氣和塵埃降溫到同周圍空氣幾乎等溫時，它們將減速上升，然后改變運動方向，變成向周圍平移，最后逐漸變為下降。由于“云柱”的變化在其頂部的各個方向一般都比較均勻，“蘑菇云”因此得以形成。