핵확산(核擴散, Nuclear Proliferation)이란 핵무기 보유국의 증가, 또는 핵무기를 보유하지 않은 국가가 핵무기 관련 기자재, 제조 시설, 관련 기술 등을 획득하거나 보급하는 것을 의미한다. 이는 비핵화의 반대 개념에 해당한다.
핵확산 문제는 국제 안보 분야에서 가장 중요한 현안 중 하나로, 이를 규제하기 위한 대표적인 국제 조약이 핵확산금지조약(NPT, Treaty on the Non-Proliferation of Nuclear Weapons)이다. NPT는 1968년 유엔 총회에서 채택되어 1970년 발효되었으며, 비핵보유국이 핵무기를 보유하는 것과 핵보유국이 비핵보유국에 핵무기를 양여하는 것을 동시에 금지한다. 1995년에는 무기한 연장이 결정되었다.
핵확산을 억제하기 위한 국제적 노력은 크게 두 가지 접근법으로 나뉜다. 첫째는 핵비확산(non-proliferation)으로, NPT 체제를 중심으로 새로운 핵확산 자체를 막고 핵물질 및 미사일 통제 등 제도적 억제를 강화하는 방식이다. 둘째는 반핵확산(counter-proliferation)으로, 미국이 주도하며 핵비확산이 소극적이라는 비판에서 출발하여 적극적인 군사적·정보적 수단을 동원하는 접근법이다.
핵확산 문제는 2020년대 중반 이후 강대국 간 지정학적 경쟁이 심화됨에 따라 냉전 이후 최대 위기에 직면했다는 평가를 받고 있다. 북한의 핵 개발, 이란의 핵 문제, 한국의 핵추진잠수함 건조 계획 등이 주요 논의 대상이다. 국제원자력기구(IAEA)는 핵확산 우려 해소를 위한 각국과의 협정 및 검증 활동을 수행하고 있다.
한편, 핵확산에 대한 학계의 시각은 엇갈린다. 핵확산 낙관론자(예: 케네스 월츠)는 핵무기의 확산이 오히려 핵 억지력을 통해 국제 안보를 안정화시킬 수 있다고 보는 반면, 비관론자들은 핵무기의 추가 확산이 분쟁 시 핵 사용 가능성을 높이고 국제 질서를 불안정하게 만든다고 주장한다.