镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发金属氧化物和铝粉的反应。铝热反应过程中放出的热可以使高熔点金属熔化并流出，故铝热法广泛运用于焊接抢险工程，例如将铁轨连接成一段长轨即使用此法。另外，铝热法也是冶炼钒、铬、锰等高熔点金属的重要手段。
在军事上也有广泛的应用，例如在炮弹头—咀装进铝热剂成分，因为反应温度极高，用于制作燃烧弹，可熔穿装甲，极大地提高杀伤力。在前苏联科学家编写的《火箭炮》一书中，谈到火箭炮弹头装药就有铝热剂的成分。下图为铝热剂火箭弹攻击瞬间铝热弹的制作配方与民用焊接作业在配方上略有不同，铝粉中添加的氧化铁是四氧化三铁，目的是更易被点燃；除此之外还要添加氧化铜，添加氧化铜的目的是加剧爆炸的作用，铝-铜混合的铝热弹可以作为穿甲弹的空心装药配方（做实验时禁止添加铜粉）。
这样的铝热剂配方在被炸药爆轰激发时威力十分惊人，爆炸时放出大量的热，使爆热和做功能力大幅提高，爆炸作用时间延长，爆炸作用范围扩大，破片温度提高，并有利于水中气泡的扩大与增压，含铝炸药最大的特点就是爆热和做功能力大，如果是在水中爆炸还会因发生还原和分解反应产生二次爆炸，利于水中气泡的扩大与增压，因此鱼雷、深水炸弹、反舰导弹、对空武器、反坦克穿甲弹和爆破弹战斗部装药都使用铝热剂炸药作为装药，也可以在地面爆破、土石爆破以及地质勘探中使用影片《金刚.骷髅岛》中科学家们往小岛上投放的“震爆弹”就是铝热剂炸药装填的地址勘探炸弹。
下图为被鱼雷击中的军舰也有将铝热剂运用到手榴弹中的国家，如美国的MARK II型手榴弹和俄罗斯的ZMG-1型手榴弹就是一属于铝热弹，铝热手榴弹爆炸时除了铸铁外壳爆裂成几百个小碎片，铁铝也会反应，变成氧化铝和沸腾的铁水，使手榴弹威力明显增大。能够对付一般的爆炸物不易摧毁的东西，可用于破坏、瘫痪或摧毁车辆、武器系统、掩体或弹药，电影《伦敦陷落》中总统的专车就是被铝热弹融化掉车头的。
美军在越战时期还专门研制了发射铝热剂燃烧弹的M202肩射式火焰喷射器，用于弥补燃烧手榴弹投掷距离较近的不足。M202采用一筒四管的发射具，装载66毫米燃烧火箭弹，装药为0.61公斤的TPA（增稠三乙基铝），有效射程200米，四发齐射可以覆盖燃烧的面积为500平方米。下图州长正在使用M202对反派教做人2017年3月，乌克兰哈尔科夫市的国防部第65军火库发生猛烈爆炸事故，第65军火库是乌克兰最大的军火库，整个弹药库都包在厚厚的水泥墙壁中，外围还有近百名士兵守护，想要从地面突袭、引爆弹药库，简直难于上青天，那么这起爆炸究竟是如何引发的呢？罪魁祸首还是铝热弹。
反政府武装分子使用无人机将一枚俄制ZMG-1型铝热剂手榴弹从弹药库上空投下，仅仅后五分钟这枚铝热剂手榴弹便引起弹药库的局部小爆炸，随后这些小爆炸引发不可逆转连锁反应，最终发生激烈的大爆炸，一座大型弹药库就这样被一枚小小的铝热剂手榴弹给报销了。下图为空中拍摄的军火库大爆炸画面对铝热反应感兴趣的读者朋友千万不要尝试做这个铝热反应实验，而且做铝热反应实验的要求很繁琐，不能室内进行，实验时释放的大量高温能量会引起火灾；试验场地不能有水，水被分解后会引发爆炸；不能添加铜粉，铜粉会造成激烈爆炸的同时会被气化，从而发生灾难性后果。
为什么原子弹分为铀弹和钚弹？铀弹和钚弹相比分别有什么优势和缺点？
大自然中可用于裂变反应的元素很多，“铀235”和“钚239”就是其中最常见的两种，人类最早想到的原子弹核装药确实是铀235，但在二战期间有关铀235的提纯工艺并不是很先进，没有足够的铀235用于生产原子弹。美国组织起“曼哈顿计划”专门研发、制造原子弹，前后动用接近20亿美元和13万人，但有90%以上都花在了铀矿开采、矿石提炼、铀浓缩和后期加工上，真正制造原子弹的花费少得可怜。
即便是这样，浓缩出来的武器级铀还是不够用。因此，工作人员不得不寻找其亚的裂变材料。（曼哈顿计划）这时候，“钚239”被选定为最理想的替代材料，因为武器级的高浓缩钚远比铀容易获得。大家都知道原子弹最常用的是“铀235”，但是大自然中的铀矿石中99%以上都是“铀238”，懂化学的都知道，将两种同位素分离是相当困难的。
但是，铀238这种废料，在中子的轰击下经过复杂的物理反应，就能变成钚239（铀238 中子变成铀239，铀239衰变成镎239，后者再衰变就是钚239）。由于钚和铀是两种物理性质不一样的元素，将两者分离相比分离铀238和铀235要容易得多。（浓缩分离装置）而且，美国花费近20亿美元建造了大量的分离工厂和核反应堆，再加上用1亿美元从比利时购买的3万吨铀矿石，即便不能提纯出足够的铀235，也能生产足够的钚239，两种装药的原子弹就是这样诞生的。
直到今天，原子弹仍然是铀弹和钚弹两种。但凡事都有两面性，“钚239”比“铀235”更容易获得，但想把它做成原子弹可比铀235困难多了。铀弹的优点就是制造容易，缺点是铀浓缩太困难！简单的枪式结构就能造出原子弹，以广岛上空爆炸的“小男孩”为例（如上图所示），这个原子弹的铀235被制成2个半球，共有64千克的铀，还包括起爆装置、反射层、高能炸药、中子源这几个核心部件；当起爆装置引爆炸药后，高压推动一个半球撞向另一个半球并将两者挤压在一起，这样就会达到触发链式反应的“临界值”，此时在中子源的帮助下链式反应正式开始。
反射层的作用是将链式反应释放出来的中子反射回去，持续参与反应，并延缓爆炸膨胀的速度，以求尽可能多的铀235参与到链式反应中来，释放出尽可能多的能量。枪式“铀弹”的起爆过程听起来复杂，但真做起来远比“钚弹”要容易得多。尽管钚239的提纯很容易，但想要随心所欲的引爆它却很困难，这是因为浓缩钚239中有一种杂质，叫做“钚240”，别看它只是多了一个中子，却有一个十分要命的问题，钚240会“自动裂变”释放出高能中子，这个中子就会提前引爆核弹，因此大块高纯度的浓缩钚是很危险的，它随时可能自爆（其实也没那么容易）。
为了克服这个问题，美国人将钚做成一个中空的球，球的外面是高能炸药，再外边还是反射层。起爆装置引爆炸药后产生的高压，将中空的钚球压碎向中心压缩，这样钚239也能达到临界值，而且指向中心的高压还能阻止链式反应引起的膨胀，延长链式反应时间，让尽可能多的钚239参与进来，产生更多能量。在长崎爆炸的“胖子”就是这种“内爆式”原子弹（如下图所示），它以4.5吨的体重就产生了2万吨TNT炸药爆炸的当量，而小男孩重4吨仅仅产生了1.5万吨不到的爆炸当量，这就是内爆式相比枪式的优势。
但是，内爆式原子弹制造起来相当困难，难点在于如何精准、均匀地控制爆炸。一种名为“透镜”的装置应运而生了，这种透镜就是将不均匀地爆炸聚焦起来，均匀地作用在钚239空心球上。但说起来简单做起来难！这种内爆式的原子弹没有几个国家能掌握，制作困难是钚弹的最大短板。但是钚239的临界值很小，在加装中子“反射层”的前提下约为10公斤，体型和一般的饮料瓶差不多，这就意味着可以用更少的钚239，制造威力更大、体积更小的原子弹，有助于核武器的小型化；但浓缩困难、制成原子弹较容易的铀235临界值很大，即便是安装中子反射层也要15公斤才行，做出来的弹头较大，而且爆炸能量还未必能赶得上钚弹。
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