反物质
由于极少量的物质同它的反物质相互作用，能够释放出极大的能量。可用作热核爆炸的扳机，或者激励出极强的X射线或γ射线激光，反物质研究成为目前各国研究的重点。它是目前核武器中最强、最重要的一种。美国费米国立加速器研究所，法国和瑞士合建的欧洲研究中心，俄罗斯高能物理研究所都在做此研究。

死光武器
死光武器又称激光武器，它属于定向能武器的一种，是以发射激光能量摧毁目标的武器。激光武器通常由激光器，瞄准跟踪系统，光束控制与发射系统以及能源系统等组成。激光武器按用途可以分为：可使人眼及光学仪器致盲的激光致盲武器；用于摧毁飞机和战术导弹的近程战术激光武器；用于拦截战略导弹和摧毁军用卫星的战略激光武器。

粒子束武器
粒子束武器是利用加速器把质子和中子等基本粒子加速到数万—20万km/s的高速，并通过电极或磁集束形成非常细的粒子束流发射出去，用于轰击目标。按粒子是否带电可分为带电粒子束武器和中性粒子束武器。粒子束武器在太空可以破坏数十公里以外的目标，在大气中只能攻击数公里以外的目标。

离子炮的弹药是宇宙中的大量不带电子的氢离子。这些氢离子来源于太阳辐射，太阳辐射产生的高能粒子通过离子炮周围时离子炮会将氢离子收集起来，通过发射装置将高能氢离子发射出去。离子炮对地攻击时先打出大量电子束“软化”大气层，为下一步的攻击做准备，还会导致暴风雨天气，之后会发射高能的正电荷氢离子球，进行大规模破坏。

基因武器，它运用先进的遗传工程这一新技术，用类似工程设计的办法，按人们的需要通过基因重组，在一些致病细菌或病毒中接入能对抗普通疫苗或药物的基因，或者在一些本来不会致病的微生物体内接入致病基因而制造成生物武器，尤其合成生物学的发展，可实现人工设计与合成自然界并不存在的生物或病毒等。它能改变非致病微生物的遗传物质，使其产生具有显著抗药性的致病菌，利用人种生化特征上的差异，使这种致病菌只对特定遗传特征的人们产生致病作用，从而有选择地消灭敌方有生力量。