Działanie bomby Zasada działania bomby paliwowo-powietrznej polega na rozpyleniu w powietrzu materiału wybuchowego przy pomocy małego ładunku, a następnie zainicjowanie jego eksplozji. Bomba zawiera ładunek lotnej cieczy (węglowodory, tlenek etylenu, tlenek propylenu i inne) lub stałego materiału wybuchowego w postaci bardzo drobnego proszku, czasem również rozdrobnionego metalu. Pierwszy zapalnik w postaci małego ładunku wybuchowego powoduje rozerwanie skorupy bomby i rozpylenie głównego ładunku wybuchowego w powietrzu. Po krótkim czasie (kilka milisekund) potrzebnym na powstanie aerozolu drugi zapalnik powoduje eksplozję tak powstałej chmury.
Nowe typy bomb paliwowo-powietrznych mają tylko jeden ładunek inicjujący, który jednocześnie rozpyla materiał wybuchowy i detonuje go.
Efekty użycia Broń paliwowo-powietrzna powstała po obserwacji przypadkowych eksplozji pyłów i aerozoli, które miały miejsce w silosach lub podczas pożarów zbiorników z paliwem. Podczas wybuchu bomby paliwowo-powietrznej następuje zapalenie wytworzonego aerozolu i powstanie fali uderzeniowej, która rozprzestrzenia się od centrum ku krawędziom chmury z bardzo dużą prędkością, powodując na swej drodze znaczne zniszczenia, zwłaszcza na płaskim terenie. Główną siłą niszczącą broni termobarycznej jest ciśnienie.