Kodolziema ir teorētiska koncepcija, ko izvirzījuši daži zinātnieku aprindas locekļi. Tas radās 1982. gadā kopā ar Džonu Birksu un Polu Krucenu. Īsi sakot, liela skaita kodolieroču uzspridzināšana var izraisīt dramatiskas izmaiņas globālajā klimatā, izraisot ārkārtēju aukstumu un potenciāli radot nopietnas problēmas dzīvajiem organismiem, kas sauc Zemi par mājām. Ir veikti daudzi pētījumi par kodolziemas iespējamību, un ir grūti pierādīt, ka tas notiktu kodolkara gadījumā, taču tas ir viens no daudzajiem argumentiem, kas tiek lietots pret kodoluzbrukumiem citām valstīm.
Saskaņā ar teorijām kodolziemu izraisītu milzīgs putekļu, dūmu un daļiņu mākonis, kas rodas liela mēroga detonāciju rezultātā virs pilsētām visā pasaulē. Pilsētām un apkārtējām teritorijām degot, tās varēja ievadīt atmosfērā milzīgu daudzumu materiāla, lēnām bloķējot saules gaismu. Tā kā saules gaisma nespētu sasniegt Zemi, globālā temperatūra krasi pazeminātos, un mūsu spēja ražot pārtiku tiktu ievērojami samazināta.
Zinātnieki arī izteikuši pieņēmumu, ka liela mēroga kodolieroču detonācija varētu sabojāt ozona slāni. Tā kā kaitīgais UV starojums var iekļūt cieto daļiņu slāņos, cilvēki joprojām ir pakļauti UV iedarbības riskam, neskatoties uz to, ka būtu tumšs un auksts. Cilvēki būtu pakļauti nokrišņu riskam. Tas varētu apvienoties ar zemu pārtikas ražošanu, lai apdraudētu daudzus organismus uz Zemes, no cilvēkiem līdz putniem.
Lielākā daļa pētījumu par kodolziemu norāda, ka būtu nepieciešams uzspridzināt milzīgu skaitu kodolieroču, lai izraisītu šāda mēroga klimata pārmaiņas; kaut kas līdzīgs pusei no zināmajām kodolierīcēm uz Zemes. Ir arī ierosināts, ka detonācijām vajadzētu būt diezgan tuvu viena otrai, radot vienmērīgu materiāla plūsmu, kas nonāktu atmosfērā. Kodolziema, iespējams, arī vairāk ietekmēs ziemeļu puslodi, ņemot vērā, ka tieši šeit atrodas lielākā daļa potenciālo kodolmērķu.
Kodolziemas teorijas kritiķi ir norādījuši, ka, lai gan mēs varētu redzēt dažas klimata pārmaiņas, tās nebūtu tik dramatiskas, kā ierosina kodolziemas teorija. Šie kritiķi liek domāt, ka cietās daļiņas no atmosfēras iztīrītu lietus un vējš. Tomēr teorijas piekritēji ir norādījuši, ka masīvi vulkāna izvirdumi vēsturiski ir izraisījuši klimata pārmaiņas, izlaižot atmosfērā dūmu un pelnu straumes, un arī Kuveitas naftas ugunsgrēku klimatiskā ietekme Pirmā līča kara laikā apstiprina teoriju. .