Zima nuklearna – hipoteza zmian klimatu wywołanych przez prowadzoną na dużym obszarze wojnę atomową.
Według tej teorii zjawisko może wystąpić przy jednoczesnym wybuchu wielu bomb atomowych. Uniesione przez wybuchy pyły (zwłaszcza sadze) przesłaniają Słońce. Obniżeniu ulega temperatura powierzchni Ziemi i atmosfery, ciemności uniemożliwiają fotosyntezę – giną rośliny, brakuje pożywienia, giną zwierzęta i ludzie. Skutkiem zimy nuklearnej może być zniszczenie życia na Ziemi.