La bomba atomica o bomba A è il nome comune della bomba a fissione nucleare incontrollata. È un ordigno esplosivo, appartenente al gruppo delle armi nucleari, la cui energia è prodotta dalla reazione di fissione nucleare, cioè la divisione, spontanea o indotta, del nucleo atomico di un elemento pesante in due o più frammenti. La reazione a catena avviene, appunto, in forma "incontrollata" in una massa di uranio 235 o di plutonio 239 altamente concentrati, nell'istante in cui la massa viene resa "super-critica".
Nell'uso comune talvolta il nome "bomba atomica" è esteso ad altre armi nucleari di potenza simile o superiore, includendo così anche le bombe che utilizzano l'altro tipo di reazione nucleare, la fusione termonucleare dei nuclei di elementi leggeri.
Il termine "bomba atomica" nella classificazione originaria di "bomba A" indicava propriamente solo le bombe a fissione. Quelle che invece utilizzano la fusione termonucleare sono chiamate bombe H o bombe all'idrogeno, o anche raggruppate nella definizione di "armi termonucleari".
La bomba atomica è peraltro componente fondamentale della bomba H in quanto permette di raggiungere gli altissimi valori di pressione e temperatura indispensabili per la reazione di fusione termonucleare.