“核冬天”是指一种假设性的情景，即在大规模核战争后可能发生的全球性气候变化。核冬天假说认为，大量的火山喷发物质和气溶胶在大气中形成，阻挡了太阳光线到达地面，导致地球表面温度急剧下降，气温骤降，气候变得极端寒冷，类似于冬季气候，长期持续。这种情况可能导致严重的食物短缺、生态系统崩溃和大规模生物灭绝。核冬天的概念强调了核战争可能带来的灾难性后果，因此强调了避免核战争的重要性。
核事故也可能引起类似于核冬天的情景，与核战争相比，核事故所引发的气候变化通常规模较小，影响范围也较为局限。
核冬天理论的基本观点是，大规模核爆炸掀起的微尘和因大火产生的滚滚浓烟，会长时间遮挡住阳光，造成全球性气候变化，使地球处于黑暗和严寒之中，动植物濒临灭绝，人类生存面临严重威胁。
科学家解释说，当核武器在空中爆炸后，火球一触及地面，就会将地面的上岩石、土块汽化，它们将由随之出现的蘑菇云带上天空。
在火球和烟上升的过程中，又会引起周围的空气向爆心的抽吸，进一步将尘埃卷入烟云之中。
烟云在被风吹走的过程中，一些较大的尘埃逐渐降至地面，以放射性物质的形式对人和物体造成伤害，而那些微细的尘埃，则将长久地漂浮于空气之中。
而光辐射又会在城市和森林中引起大火，大火所产生的滚滚浓烟在上升的过程中，必然与那些漂浮着的尘埃相遇，从而一起随着西风带环绕地球作周而复始的旋转，并不断地向南方方向扩散，最后即形成一个弥漫于整个空间的遮挡层。 这样，整个地球就会变成暗无天日的灰色世界，厚厚的烟云遮盖着天空，终日不散，陆地再也见不到阳光，白天和夜晚难以区分，气温急剧下降，绿色植被枯死，海洋河流冻结，地球生态遭到严重破坏，人类生存条件被毁于一旦。这就是核冬天和核冬天效应所带来的悲惨世界 。
