爆心在地面以下一定深度，核試驗按比例爆炸深度不同可分為淺層地下核試驗和深層地下核試驗。淺層地下核試驗地面形成彈坑，有大量放射性物質(zhì)逸出；深層地下核試驗，常稱為封閉式地下核試驗，只有少量放射性物質(zhì)逸出，各國通常多采用封閉式地下核試驗。這種試驗方式有利于物理診斷，便于屏蔽，可模擬某些高空環(huán)境研究高空核爆炸效應(yīng)，放射性物質(zhì)幾乎全部封閉于地下，受氣象條件影響較小，有利于核試驗中的安全和保密。同時核試驗場的規(guī)模比較小，便于組織實施，還可以研究核爆炸的和平利用。但這種核試驗的工程量大，周期長，不便于進行百萬噸梯恩梯當量級的試驗，毀傷效應(yīng)試驗也受到限制。地下核試驗有平洞和豎井兩種主要方式。前者利用地形，開掘一條特殊設(shè)計的長坑道，在坑道內(nèi)放置核爆炸裝置和各種探測器，按照特殊的方案回填堵塞之后，實施核爆炸。后者將核裝置和各種探測器一起吊置于大口徑豎井底部，回填后實施核爆炸。豎井核試驗不受地形限制，但鉆井、建井、吊裝直至回填堵塞、爆后取樣，都需要一套規(guī)范化的工程程序和特殊設(shè)備，難度較平洞核試驗大。各有核國家的地下試驗都是先以平洞方式取得經(jīng)驗，爾后發(fā)展到以豎井方式為主。