Rywalizacja między USA a ZSRR prowadziła do intensywnego wyścigu zbrojeń atomowych. Obejmował on produkcję i rozmieszczenie rakiet balistycznych, strategicznych bomb atomowych i innych rodzajów broni jądrowej. Wyścig ten skutkował masową akumulacją arsenałów nuklearnych przez obie supermocarstwa. Wykształcił się pewien schemat, który zakładał świadomość każdej ze stron możliwościami jądrowymi i wzajemnym respektem oraz obawą o odwet drugiej strony w razie ataku bronią nuklearną.
Zimna wojna była okresem wielu kryzysów nuklearnych, z których najbardziej znanym był kryzys kubański.