[[Kuva:Nuclear fission.svg|thumb|right|180px|Uraanin halkeaminen vapauttaa uusia neutroneja, jotka voivat halkaista kaikki kappaleen uraaniatomit, jos kriittinen massa on saavutettu]]
Puhtaalle <sup>235</sup>U-235:lle kriittinen massa on noin 52 [[Kilogramma|kg]]. Tämä vastaa 17 cm:n läpimittaista palloa. 93,5-prosenttiselle aseluokan uraanille kriittinen massa on 56 kg. Jos [[uraani]] kutistetaan räjähteillä tiheäksi, kriittinen massa pienenee 8 kg:aan. Vastaava massa plutoniumille on noin 4 kg. On joskus väitetty, että ydinräjähdys saadaan aikaan sopivilla keinoilla yhdellä kilolla fissioituvaa ainetta. <sup>235</sup>U-235:n suhteen 20 % seoksessa kriittinen massa olisi 400 kg eli epäkäytännöllisen iso pommiin. 40-prosenttisella seoksella massa on ehkä 75 kg. [[Hiroshiman ja Nagasakin pommitukset|Hiroshiman pommissa]] käytettiin 80-prosenttisesti rikastettua uraania, jonka kriittinen massa on 60 kg.
Plutonium-239:lle kriittinen massa on vain noin 11 kg. Aseluokan plutoniumiin käytetään plutonium-239:ää (Pu-<sup>239</sup>Pu), jonka puhtausaste on yli 90 %. Toisin kuin joskus väitetään, myös reaktoriluokan plutoniumista (kriittinen massa 13 kg) voi tehdä pommin, mutta sen räjähdystehon ennustaminen on vaikeampaa. 13–35 kg:sta plutoniumoksidia voi tehdä alkeellisen ydinaseen, jonka räjähdysteho on pieni ja vaikeasti ennustettava, korkeintaan 0,1–1,0 kt.
Plutoniumin kriittinen massa vaihtelee sen isotooppikoostumuksen mukaan. Ns. reaktoriluokan plutoniumille se lienee 13–18 kg, ja puhtaalle Pu-<sup>239</sup>Pu:lle 10–11 kg. Jos plutoniumkappale ympäröidään 15 cm paksulla luonnonuraanikerroksella, kriittinen massa alenee hieman yli 4 kg:aan. Nykyaikaisilla puristustekniikoilla pommissa tarvitaan aseluokan plutoniumia aseessa vain 2–4 kg ja reaktoriluokankin 5 kg.
