一般认为发生第三次世界大战将会导致核大战的发生，这样的话可能导致人类灭绝。根据研究表明，即使是小规模的区域性核冲突，也可能在十年或更长时间内扰乱全球气候。研究发现使用50枚广岛大小的核武器的地区核冲突情景中，估计将释放高达500万吨的煤烟，这将在当地区域产生几度的降温。冷却将持续数年，这样的结果可能是“灾难性的”。此外，分析显示全球平均降水量下降了10%，其中低纬度地区的降水量最大，真相是季风失灵。

区域核冲突也可能对臭氧层造成重大破坏。区域核武器冲突可能会造成近乎全球的臭氧空洞，引发全人类的处于良好的状态问题并影响农业至少十年。这种对臭氧的影响是由于平流层上部的烟灰吸收热量造成的，这会改变风流并吸收破坏臭氧的氮氧化物。这些高温和氮氧化物会将臭氧减少到每年春天南极上方臭氧洞所经历的相同水平。

然而也有科学家表示，人类目前所有核武器释放的能量，远不及一次大的火山爆发释放的能量。一般的火山大爆发也不会导致人类灭绝（除了超级火山大爆发）。比如在1980年的时候，估计当时共有约40000枚核弹头，综合爆炸当量大约是13000兆吨。相比之下，1815年坦博拉火山爆发的爆发力约为30000兆吨，并喷射出160公里的重要岩石和火山灰。由于全球硫酸盐气溶胶和灰烬排放量到大气中，导致1816年将成为“没有夏天的一年”。更大的多巴山喷发发生在大约74000年前， 大喷发产生了大约20000000兆吨TNT的力量，并形成多巴湖。这些火山爆发的威力远远大于核武器的能量，但是这些大爆发并没有让人类灭绝。

不过也有解释说明，为何核大战的可怕结果比这些火山爆发更危险。由于释放的气溶胶不同，核武器可能的空气爆炸高度以及核爆炸的全球分散位置，与火山喷发的单一和地下性质完全不同，因此与超级火山的比较更具误导性而。假设整个世界的武器库存集中在一起爆炸，红叶网，这样形成的效果可能和火山大爆发类似（除了核辐射外）。但是核大战的结果很难确保这样的同时引爆，所以它产生的影响将更加可怕。