日本对核武器的研究可以追溯到二战时期。日本在发动侵略战争期间，理化研究所和帝国海军均开展了核武器研制计划，分别由物理学家仁科芳雄和荒胜文策负责，但终因日本无法提供研制核武器所须的铀原料，直到战争结束也没有取得什么进展，其核武器计划随着日本战败投降而被迫中止。
二战之后，日本竭力把自己说成是一个“无核国家”。虽然战后日本历届政府都宣称坚持“无核三原则”，然而，事实却是日本在逐步走向核武装。日本于1954年开始研究原子能，核能工业中的核电于1966年进入应用阶段。1972年建成第一艘核动力商船。日本的核电设备容量居世界第四位。
资料显示，1991年11月，日本从欧洲运回30吨加工过的钚。若以这些钚中的一半用来制造核武器，每颗核弹需要按5至8.6公斤标准计算，约可制造2600至4500枚核弹。另据日刊透露，仅东海村核电站处理后的核材料，就能生产出200枚核弹头。日本的核武器发展的潜力不容忽视。
日本大量积累钚和其他可用于核武器的裂变材料是谋求核武器设计的重要标志之一。虽然它缺少核武器设计和生产的经历，但由于拥有先进的基础设施，积累了大量裂变材料，掌握了有关技术和知识，客观讲，它已具备研制生产出核武器的潜力。
西方专家认为，如果某国要制造一枚简单适用的原子弹，应具备以下5个条件：1、掌握核反应有关理论。2、具有制造核武器和试验核装置的技术设备。3、拥有足够的核材料。5、愿拿出必要的财力和物力用于发展核武器。前三个条件几乎是目前每一个具有一定工业能力的国家都能做到的。
而如今在公开文献中已经可以查到许多有关核反应堆和核武器方面的资料，包括过去很难得的制造核材料的资料，所以具有一定工业能力的国家都具备研制第一代裂变核武器的能力，比如朝鲜。五个条件中目前看起来最困难的是要拥有足够数量的核材料，显然这难不倒拥有大量核废料的日本。
日本右翼石原慎太郎曾多次表示，日本可以在极短的时间内（3-4个月）制造出原子弹。现在仅从日本核技术开发来看，原子弹对于日本来说难度确实不大，那么日本的野心究竟有多大？可以肯定的是利用自身的核工业基础和高科技优势。日本的野心与能力远不止制造粗糙的“广岛型原子弹”。
此外，日本还进行了一系列与第二代核武器紧密相关的核聚变研究，比如积极解决制造氢弹所需要的氚和氘，甚至计划在21世纪中叶登月，从蕴藏量丰富的月球上取回制造氢弹的主要材料。所以说，日本核武器的发展最终目标绝非原子弹这么简单，而是向着氢弹和三相弹的发展方向进行的。
当然，日本的核武器潜力还体现在核武器载具方面。2013年9月14日，由日本宇宙航空研究开发机构研发的新型固体运载火箭“艾普斯龙”发射升空，并成功将卫星送入预定轨道。火箭全长约24.4米，重91吨，直径2.6米，动力系统由三级固体火箭发动机组成，均为成熟型号。
“艾普斯龙”大小仅有日本主力火箭H2A的一半，但却能将重约1.2吨的卫星发射到高度约数百公里的低轨道上。作为2006年退役的M5火箭的后续型号，“艾普斯龙”火箭能通过发射前自动检查这一“人工智能”来削减成本，此外，该火箭的SRB-A固体火箭发动机技术水平很高。
需要值得注意的是，“艾普斯龙”的上述先进性能对于一枚运载火箭来说其实意义不大。世界上绝大部分国家使用的煤油、液氢等液体燃料的运载火箭无论在安全性、成本方面都已经比固体火箭更好，那么为什么日本要一门心思搞这种吃力不讨好的火箭呢？答案就是洲际导弹技术储备。
事实上，固体燃料火箭的最大价值就是可以随时待命发射，且可以长期储存，这些优势实际上是作为军事用途的导弹必须的特点，尤其是携带核武器的洲际导弹更加重视的就是所谓“智能化”检测，这个“技能”实际上是机动部署洲际导弹所必须具备的基本功能。
但更加重要的是，这种固体运载火箭的发射准备时间短，维护发射人员少，起飞重量和运载能力都和美国“和平保卫者-MX”重型固体洲际导弹相当，完全可改装成洲际导弹。可见，“艾普斯龙”与其说是日本叩开航天时代大门的敲门砖，不如说是为开发机动式洲际弹道导弹问路的投石。
除此之外，在洲际导弹弹头再入返回和隔热技术方面，1969年，美日宇宙开发备忘录中明确规定日本不得开发具有军事用途的返回式卫星。美国曾希望以此限制日本发展弹头重返大气层隔热技术。但2010年，日本隼鸟号小行星取样返回探测器以12.2千米/秒的速度成功再入大气层。
隼鸟号小行星取样返回探测器的成功进一步验证了日本的再入返回和载具隔热技术，加上日本早已经掌握的捷联式惯导技术，解决了导弹制导问题，也就是说，日本实际上已经彻底掌握了洲际导弹弹头再入大气层的技术，捅破了日本拥有洲际导弹的最后一层窗户纸，剩下的只是名称问题。
当然，日本目前想发展核武器，也存在很多障碍。首先是原料问题。以日本的实际情况来讲，若要开发核武器，钚原子弹应是主要努力方向。钚分钚-239和钚-240两种，制造核武使用的是钚-239，而日本的核电站不管什么种类，使用的都是钚-240，用来发电没问题，但是造武器很难。
不过即便如此，日本是核电大国（共有55座运行中的核电站），钚-239在核发电的剩余燃料中大量存在，据资料显示，截至2005年，日本国内拥有的钚-239已达5.9吨，足以制造790颗钚原子弹。此外，日本在海外的核设施中还保管着38吨左右的钚-239。看起来日本是不愁原料了。
然而，要制造钚原子弹，需要浓度高达93%的钚-239。但是日本核电一般采用轻水核反应堆。剩余燃料中除了钚元素，还含有大量的铀，即使经过分离提纯，所得的钚-239的浓度也只能达到65%左右，并不能用来制造核武器。世界范围内也没有用轻水反应堆搞出核武器的先例。
其次是核试验问题，日本地形狭长且处于火山地震带上，不适合进行核试验。在坊间传播的段子中，往往把用计算机模拟核爆当做解决方法。然而，模拟核爆建模需要实际试验数据，即核爆时从无数探头和试验品采样得回来的数据，这就是为什么核试验录影中试验场总是摆了很多物品的原因。
而没有实验数据为支撑，一切计算机模拟都是空中楼阁。当然，很多人认为日本可以从其他国家获得实验数据和武器级核材料，然而，研制核武器是绝对藏不住的（高耗能和放射性遗留物都很容易被侦察到），这又涉及到个核大国和实际控制日本的国家是否愿意看到日本拥有核武器了。
答案是显而易见的，作为美国重返亚太战略的重要棋子，美国需要的日本是一个可以协同作战并可控的日本，这样的日本尽管有发展核武器的一切潜力，但不需要发展核武器。而日本核武器也正如牢笼中的恶灵，与自由一步之遥............
