地下核试验是把设计的核装置（或核弹头）经过多种复杂的环境考验后，放到一定深度的地下进行核爆炸，以验证所试验的核装置（或核弹头）是否满足要求，验证理论计算和工程设计是否正确，以改进设计和为生产提供科学依据等。最近的一次是2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验，而这次爆炸的核弹头造成的地震级数是5.1级。
地下核试验按爆炸深度不同可分为浅层地下核试验和深层地下核试验。浅层地下核试验地面形成弹坑，有大量放射性物质逸出；深层地下核试验，常称为封闭式地下核试验，只有少量放射性物质逸出，各国通常多采用封闭式地下核试验。
地下核试验有平洞和竖井两种主要方式。前者利用地形，开掘一条特殊设计的长坑道，在坑道内放置核爆炸装置和各种探测器，按照特殊的方案回填堵塞之后，实施核爆炸。后者将核装置和各种探测器一起吊置于大口径竖井底部，回填后实施核爆炸。竖井核试验不受地形限制，但钻井、建井、吊装直至回填堵塞、爆后取样，都需要一套规范化的工程程序和特殊设备，难度较平洞核试验大。
