日本對核武器的研究可以追溯到二戰時期。日本在發動侵略戰爭期間，理化研究所和帝國海軍均開展了核武器研製計劃，分別由物理學家仁科芳雄和荒勝文策負責，但終因日本無法提供研製核武器所須的鈾原料，直到戰爭結束也沒有取得什麽進展，其核武器計劃隨著日本戰敗投降而被迫中止。
二戰之後，日本竭力把自己說成是一個“無核國家”。雖然戰後日本曆屆政府都宣稱堅持“無核三原則”，然而，事實卻是日本在逐步走向核武裝。日本於1954年開始研究原子能，核能工業中的核電於1966年進入應用階段。1972年建成第一艘核動力商船。日本的核電設備容量居世界第四位。
資料顯示，1991年11月，日本從歐洲運回30噸加工過的鈈。若以這些鈈中的一半用來製造核武器，每顆核彈需要按5至8.6公斤標準計算，約可製造2600至4500枚核彈。另據日刊透露，僅東海村核電站處理後的核材料，就能生產出200枚核彈頭。日本的核武器發展的潛力不容忽視。
日本大量積累鈈和其他可用於核武器的裂變材料是謀求核武器設計的重要標誌之一。雖然它缺少核武器設計和生產的經曆，但由於擁有先進的基礎設施，積累了大量裂變材料，掌握了有關技術和知識，客觀講，它已具備研製生產出核武器的潛力。
西方專家認為，如果某國要製造一枚簡單適用的原子彈，應具備以下5個條件：1、掌握核反應有關理論。2、具有製造核武器和試驗核裝置的技術設備。3、擁有足夠的核材料。5、願拿出必要的財力和物力用於發展核武器。前三個條件幾乎是目前每一個具有一定工業能力的國家都能做到的。
而如今在公開文獻中已經可以查到許多有關核反應堆和核武器方麵的資料，包括過去很難得的製造核材料的資料，所以具有一定工業能力的國家都具備研製第一代裂變核武器的能力，比如朝鮮。五個條件中目前看起來最困難的是要擁有足夠數量的核材料，顯然這難不倒擁有大量核廢料的日本。
日本右翼石原慎太郎曾多次表示，日本可以在極短的時間內（3-4個月）製造出原子彈。現在僅從日本核技術開發來看，原子彈對於日本來說難度確實不大，那麽日本的野心究竟有多大？可以肯定的是利用自身的核工業基礎和高科技優勢。日本的野心與能力遠不止製造粗糙的“廣島型原子彈”。
此外，日本還進行了一係列與第二代核武器緊密相關的核聚變研究，比如積極解決製造氫彈所需要的氚和氘，甚至計劃在21世紀中葉登月，從蘊藏量豐富的月球上取回製造氫彈的主要材料。所以說，日本核武器的發展最終目標絕非原子彈這麽簡單，而是向著氫彈和三相彈的發展方向進行的。
當然，日本的核武器潛力還體現在核武器載具方麵。2013年9月14日，由日本宇宙航空研究開發機構研發的新型固體運載火箭“艾普斯龍”發射升空，並成功將衛星送入預定軌道。火箭全長約24.4米，重91噸，直徑2.6米，動力係統由三級固體火箭發動機組成，均為成熟型號。
“艾普斯龍”大小僅有日本主力火箭H2A的一半，但卻能將重約1.2噸的衛星發射到高度約數百公裏的低軌道上。作為2006年退役的M5火箭的後續型號，“艾普斯龍”火箭能通過發射前自動檢查這一“人工智能”來削減成本，此外，該火箭的SRB-A固體火箭發動機技術水平很高。
需要值得注意的是，“艾普斯龍”的上述先進性能對於一枚運載火箭來說其實意義不大。世界上絕大部分國家使用的煤油、液氫等液體燃料的運載火箭無論在安全性、成本方麵都已經比固體火箭更好，那麽為什麽日本要一門心思搞這種吃力不討好的火箭呢？答案就是洲際導彈技術儲備。
事實上，固體燃料火箭的最大價值就是可以隨時待命發射，且可以長期儲存，這些優勢實際上是作為軍事用途的導彈必須的特點，尤其是攜帶核武器的洲際導彈更加重視的就是所謂“智能化”檢測，這個“技能”實際上是機動部署洲際導彈所必須具備的基本功能。
但更加重要的是，這種固體運載火箭的發射準備時間短，維護發射人員少，起飛重量和運載能力都和美國“和平保衛者-MX”重型固體洲際導彈相當，完全可改裝成洲際導彈。可見，“艾普斯龍”與其說是日本叩開航天時代大門的敲門磚，不如說是為開發機動式洲際彈道導彈問路的投石。
除此之外，在洲際導彈彈頭再入返回和隔熱技術方麵，1969年，美日宇宙開發備忘錄中明確規定日本不得開發具有軍事用途的返回式衛星。美國曾希望以此限製日本發展彈頭重返大氣層隔熱技術。但2010年，日本隼鳥號小行星取樣返回探測器以12.2千米/秒的速度成功再入大氣層。
隼鳥號小行星取樣返回探測器的成功進一步驗證了日本的再入返回和載具隔熱技術，加上日本早已經掌握的捷聯式慣導技術，解決了導彈製導問題，也就是說，日本實際上已經徹底掌握了洲際導彈彈頭再入大氣層的技術，捅破了日本擁有洲際導彈的最後一層窗戶紙，剩下的隻是名稱問題。
當然，日本目前想發展核武器，也存在很多障礙。首先是原料問題。以日本的實際情況來講，若要開發核武器，鈈原子彈應是主要努力方向。鈈分鈈-239和鈈-240兩種，製造核武使用的是鈈-239，而日本的核電站不管什麽種類，使用的都是鈈-240，用來發電沒問題，但是造武器很難。
不過即便如此，日本是核電大國（共有55座運行中的核電站），鈈-239在核發電的剩餘燃料中大量存在，據資料顯示，截至2005年，日本國內擁有的鈈-239已達5.9噸，足以製造790顆鈈原子彈。此外，日本在海外的核設施中還保管著38噸左右的鈈-239。看起來日本是不愁原料了。
然而，要製造鈈原子彈，需要濃度高達93%的鈈-239。但是日本核電一般采用輕水核反應堆。剩餘燃料中除了鈈元素，還含有大量的鈾，即使經過分離提純，所得的鈈-239的濃度也隻能達到65%左右，並不能用來製造核武器。世界範圍內也沒有用輕水反應堆搞出核武器的先例。
其次是核試驗問題，日本地形狹長且處於火山地震帶上，不適合進行核試驗。在坊間傳播的段子中，往往把用計算機模擬核爆當做解決方法。然而，模擬核爆建模需要實際試驗數據，即核爆時從無數探頭和試驗品采樣得回來的數據，這就是為什麽核試驗錄影中試驗場總是擺了很多物品的原因。
而沒有實驗數據為支撐，一切計算機模擬都是空中樓閣。當然，很多人認為日本可以從其他國家獲得實驗數據和武器級核材料，然而，研製核武器是絕對藏不住的（高耗能和放射性遺留物都很容易被偵察到），這又涉及到個核大國和實際控製日本的國家是否願意看到日本擁有核武器了。
答案是顯而易見的，作為美國重返亞太戰略的重要棋子，美國需要的日本是一個可以協同作戰並可控的日本，這樣的日本盡管有發展核武器的一切潛力，但不需要發展核武器。而日本核武器也正如牢籠中的惡靈，與自由一步之遙............
