核冬天理論，即有關核武器爆炸對人類生存環境及大氣層生態造成嚴重影響的理論。
科學研究表明：核武器對人類本身、對環境至少具有5大殺傷破壞效應：衝擊波、熱輻射、核輻射、放射性污染和電磁脈衝。核攻擊對大氣層生態具有一種劇烈的破壞效應——“核冬天”效應。伴隨著核爆炸，地面將會產生很大的彈坑，被炸翻的泥土大約有0.5%的細小塵埃，被吹入同溫層中。這些塵埃，特別是煙塵，滯存空中可長達數年時間，如若在空中達到足夠的濃度和密度，就會部分地阻礙和吸收來自太陽的輻射，從而導致地球處於漫漫長夜和寒冬之中。
“核冬天”作為一個完整的理論，最早是由聯邦德國馬克斯·普郎克化學研究所所長保羅·克魯岑在一份題為《核戰後的大氣層：昏暗的中午》中提出的。他指出：核大戰之後的地球，可能進入一個長達數月之久的寒冷期。
隨後，一批美國天文學家、環境學家又從各個方面論證了這個理論。
1983年12月，美國《科學》雜誌載文，對“核冬天”理論進行了詳細的闡釋。文章指出，地球上如果爆發一場使用50億噸當量的核彈的核大戰的話，核攻擊則會產生大約22500萬噸的放射塵埃和煙雲，這些煙霧大約可以遮擋掉太陽對北半球照射的90%，從而使地球氣溫驟降30℃左右。
1985年9月，30多個國家的300多名科學家，在經過對“核冬天”進行為期3年多時間的研究之後，在美國發表了一份長篇研究報告。該報告稱：如果美蘇兩個核大國，將其所擁有的核武器總數的一半用於一場超級核大戰的話，那么，核攻擊將會摧毀北半球20—30%的城市，大量燃燒煙塵進入平流層後，將會遮住90—99%的太陽光照射，從而使北半球大部分地區的氣溫下降19—39℃。核攻擊引起地球氣候的巨變，將使地球進入“核冬天”。屆時，地球上煙雲遮天蔽日、氣溫急劇下降、江河湖泊封凍、農作物植被枯萎、惡性腫瘤和皮膚癌等頑症大量增加、人類和動物大批死亡。凡此一切，有可能導致整個人類、至少是北半球人類文明的滅絕。
當然，對於“核冬天”理論，科學界尚未能達成完全的認同，而且還存在著許多分歧和爭論。
一些科學家認為，儘管核爆炸必定會對全球氣候、生態造成重大的影響，但如果因此認為，核戰爭將導致人類會像恐龍一樣滅絕於宇宙，未免太言過其實。他們認為，“核冬天”理論本身摻雜了諸多推測的、不確定的成分，所以，核攻擊給人類環境所帶來的確切後果，在1995年尚難以精確估量。
另一部分科學家，主要是一部分美國科學家則認定，所謂“核冬天”理論是危言聳聽的奇談怪論。他們的主要依據是：核攻擊後所產生的塵埃、煙霧儘管會擋住來自太陽的紅外輻射，但是，核爆炸本身也會向地球大量放熱。同時，地球的溫室效應也會很大程度地限制熱量通過地表和對流層下部散失，所以核大戰後不可能會出現“核冬天”理論所描繪的可怕後果。
