Oltre alla prima esplosione nucleare sperimentale (Alamogordo, 16 luglio 1945) e alle due bombe sganciate sul Giappone (Hiroshima, 6 agosto, e Nagasaki, 9 agosto 1945), le potenze nucleari negli anni successivi hanno effettuato più di 2000 esplosioni (test) sperimentali. Oltre 500 di queste, prevalentemente prima del 1964, alla superficie terrestre, le altre nel sottosuolo. Conseguenza delle prime è stato un rilascio di isotopi radiaottivi nell'atmosfera, isotopi che gradualmente si sono depositati sulla superficie (fallout radioattivo), causando un diffuso allarme anche fra le popolazioni. È noto il caso del peschereccio giapponese Lucky Dragon, raggiunto dal pesante fallout causato da un test nucleare americano (1954) che ebbe serissime conseguenze sulla salute del piccolo equipaggio.

In conseguenza di ciò nel 1963 fu raggiunto un accordo sulla proibizione dei test nell'atmosfera, accordo al quale aderirono le principali potenze nucleari. Il fallout radioattivo ebbe un picco di intensità intorno al 1962-63, quindi gradualmente diminuì e oggi è trascurabile; alcuni degli gli isotopi ricaduti sulla terra e sugli oceani nei primi due decenni del dopoguerra, ad esempio lo stronzio 90 che ha una vita media di circa trent'anni, sono tuttora radioattivi, ma la forte diluizione non segnala zone di pericolo.

È difficile valutare se la radioattività dovuta al fallout, che si aggiunge alla radioattività naturale esistente ovunque, abbia avuto effetti significativi sulla salute delle popolazioni. Vi sono valutazioni non concordi perfino sull'entità delle gravi conseguenze dell'intensa radioattività provocata dalle esplosioni delle due bombe sul Giappone.

I test nucleari nel sottosuolo invece non pare abbiano dato seri problemi di contaminazione, perché la radioattività resta confinata a una profondità di sicurezza. E lì resterà a lungo, diminuendo gradualmente di intensità.

Problemi di contaminazione più gravi sono stati provocati, soprattutto nei primi anni del dopoguerra nella ex Unione sovietica, nelle zone dove si preparavano gli esplosivi nucleari. L'urgenza di procedere nella competizione con gli Stati Uniti e la sottovalutazione dei rischi hanno portato a livelli di contaminazione altissimi.