蘑菇云又名蕈状云,指的是由于爆炸而产生的强大的爆炸云,性状类似于蘑菇,上头大,下面小,由此而得名。云里面可能有浓烟,火焰和杂物,现代一般特指原子弹或者氢弹等核武器爆炸后形成的云。火山爆发或天体撞击也可能生成天然蘑菇云。 蘑菇云因地面附近突然出现很多低压的热气。热气飞快上升,造成向外向下翻的漩涡,称为“烟云”,同时真空状态使得烟和杂物从中央向上翻腾,形成“尘柱”(蘑菇梗)。大量气体最终到达和周围的空气同样压力的高度,卷上去的杂物驱散,漂移下来。
被核爆炸掀起的大石块虽然很快从空中落回地面,但是一个巨大的、由放射性微粒构成的烟柱却腾空而起,一直进入大气层。核爆炸会产生一股强大的向上对流的空气,这股气流有助于把核尘埃带到地球大气层中的逆温层顶部,即人们所熟知的对流层顶。对流层顶以下就是对流层。在这里,空气的温度随着高度的下降而升高并且易于形成不稳定的对流。大多数气候现象都在对流层生成,如云、暴风雪、锋(即冷热团的分界处)等。对流层顶以上是同温层。空气的温度在这里随着高度的增加而升高,而空气的运动变得相对稳定。地面至对流层顶的高度,在极地为6英里,在赤道则为11英里。同时,对流层顶在不同地区上空的高度还根据不同气候条件的变化而有所不同。当核尘埃烟柱到达对流层顶时,便开始沿水平方向向四周扩散,形成人们所熟知、然而却决不愿亲历目睹的蘑菇状烟云。它非常像在冷锋中积雨云的风暴云层加速展开的情景,当其升到对流层顶时,同样也是水平地向四周扩散,从而形成一个“铁钻”的形状。在爆炸当量为100万吨级或更大威力的核爆炸中,核尘埃将升入同温层,抵达15英里的高空,当爆炸当量为50百万吨级时, 核尘埃则上升到30英里的高空。