核爆炸监测技术是与核爆炸试验一起发展的。美国发展监测技术的根本原因,是为了收集潜在竞争对手的基本信息;另一个重要原因,是为支持各种限制核武器的国际性条约。如果参与《全面禁止核试验条约》的国家都相信,任何试图掩盖核试验的努力都是白费力气,那么迫于国际制裁的压力,它们就可能彻底放弃核试验。自二战结束以来,世界范围内总共进行过2,000多次核试验,包括地面试验、空中试验以及地下试验。通过研究这些试验留下的数据,研究人员在捕获和理解核爆炸信号方面取得了大量经验。
核爆炸会同时产生许多潜在的可观测信号。空中核爆炸会产生强烈闪光,能够被卫星捕捉到;爆炸还能产生巨大的声音,人类听力范围内的声波(频率在20Hz~20,000Hz内)会随声音的传播迅速衰减,但频率低于20Hz的次声波能够在大气中传播相当远的距离,装备着测微气压计(microbarometer)的次声波观测站能够监测大气压力的微小变化,进而找到次声波信号。
核爆炸会产生稳定的放射性同位素(radioactive isotope),在进行空中核爆炸试验时,它们会被气流吹到高空。当它们冷却时,一些元素(例如放射性氙)就会以气态存在