Ο πυρηνικός χειμώνας είναι επιστημονικός όρος περιγράφει τις κλιματικές επιπτώσεις ενός πυρηνικού πολέμου. Ο μαύρος καπνός από τις πυρκαγιές που μπορούν να προκαλέσουν τα πυρηνικά όπλα, ειδικά στις πόλεις και τις βιομηχανικές εγκαταστάσεις, θα μπορούσε να φτάσει πολύ ψηλά στην ατμόσφαιρα και να εξαπλωθεί γρήγορα παγκοσμίως, παραμένοντας στην ανώτερη ατμόσφαιρα επί πολλά χρόνια.
Κάτι τέτοιο θα προκαλούσε σκίαση της Γης, δηλαδή μείωση της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας στο έδαφος, που θα οδηγούσε σε μείωση της θερμοκρασίας στην τροπόσφαιρα. Η μείωση της ηλιακής ακτινοβολίας καθ’όλη τη διάρκεια του έτους θα μπορούσε να έχει καταστροφικές συνέπειες μιας και αν πληγεί έστω μια καλλιεργητική περίοδος στις ανεπτυγμένες οικονομικά χώρες, αυτό θα οδηγούσε σε έλλειψη βασικών ειδών διατροφής παγκοσμίως.
Επιπλέον, έρευνες υποστηρίζουν ότι ένας πυρηνικός χειμώνας μπορεί να πλήξει τι στιβάδα του στρατοσφαιρικού όζοντος, επιτρέποντας την βλαβερή υπεριώδη ακτινοβολία να φτάσεις στο έδαφος. Περισσότεροι άνθρωποι θα μπορούσαν να πεθάνουν στις χώρες μακριά από το κέντρο των πολεμικών επιχειρήσεων, παρά σε εκείνες όπου έπεσαν οι πυρηνικές βόμβες, εξαιτίας αυτών των έμμεσων
επιπτώσεων για την υγεία.
Όλα τα παραπάνω αποτελούν θεωρίες και αποτελέσματα από αριθμητικά μοντέλα και δεν έχουν επαληθευτεί στον πραγματικό κόσμο, αφού (ευτυχώς) δεν έχει εκδηλωθεί μεγάλης κλίμακας πυρηνικός πόλεμος. Αν και ο αριθμός των πυρηνικών όπλων στον κόσμο έχει πέσει από 70.000 στο αποκορύφωμά του τη δεκαετία του 1980 σε λιγότερο από 10.000 που χρησιμοποιούνται σήμερα, ένας πυρηνικός πόλεμος θα μπορούσε ακόμη να παράγει πυρηνικούς χειμώνες.
