蘑菇云指的是由于爆炸而产生的强大的爆炸云，形状类似于蘑菇，上头大，下面小，由此而得名。据推算，原子弹爆炸时释放的巨大能量，可以在爆炸中心区产生数千万摄氏度的高温与几十亿个大气压的压力。高温、高压迅速影响周围的空气，大约在二万分之一秒的时间内就能使周围的空气升温膨胀，并快速上升。依靠那股上冲时的巨大能量，地面的石头、碎片、粉尘等物质颗粒被推到高空形成了蘑菇茎。
而热气团在上升过程中由于同周围低温的空气接触，温度逐渐降到与周围气体的温度一致，便向水平方向扩散，从而形成蘑菇顶。这样，一个完整的蘑菇云便形成了。