Tahap selanjutnya, ledakan kedua memicu gas, mengaktifkan letusan besar yang mampu melenyapkan apa pun yang berada dalam jangkauan ledaknya, termasuk tubuh manusia.
Analis riset Royal United Service Institute Sam Cranny, seperti dikutip oleh Army-Technology, menjelaskan ledakan bom termobarik menyebabkan panas luar biasa yakni mencapai 2.700 derajat Celsius serta periode tekanan berlebih yang relatif tinggi.
Adapun dampak yang bisa ditimbulkan dari bom termobarik bisa mengakibatkan luka dalam yang menghancurkan organ tubuh, memecahkan paru-paru, gegar otak, bahkan kebutaan sebagai efek dari gelombang kejut. Kondisi akan semakin parah jika orang-orang bersembunyi di ruang tertutup.
Rusia pernah menggunakan bom termobarik saat upaya merebut ibu kota Chechnya, Grozny, pada akhir 1999 dan awal 2000.
Amnesty International juga meneybut Rusia dan Suriah pernah menggunakan senjata ini untuk menyerang pemberontak.