1948年5月建国之初，以色列就开始进行原子能研究，主要为军事服务。以色列被阿拉伯国家所包围，国土面积小，而且以色列缺乏能源, 国内局势极不稳定。
20世纪40年代末，以色列开始为研制核武器进行准备，魏茨曼研究院成立了一个同位素研究部,派出年轻的科学家到国外学习核能与核化学等新兴学科。以色列发现其内盖夫沙漠的大片磷酸盐矿区含有微量但可以回收的天然铀，这成为核武器原料来源，解决了核原料和技术问题。
1957年春天，以色列开始在内盖夫沙漠的迪莫纳建造核反应堆。1960年12月，迪莫纳工程取得了明显进展，从内盖夫沙漠内附近的道路上就能看到核反应堆的圆顶。
1963年，以色列与法国达索公司签订协议，联合发展和制造武器。1964年，迪莫纳的核反应堆运转2年，后处理工厂及实验室基本竣工，具备了从核反应堆燃料中提取武器级钚的能力。70年代初，以色列开始批量生产核弹。
1973年第四次中东战争时，以色列核武库中的弹头总数至少有20枚。上世纪80年代中期，以色列已经制造了多枚低当量中子弹头。1979年9月22日 在南非东海岸附近海面发生的高空爆炸，是以色列进行的1次秘密核试验。1997年，南非政府承认，那次闪光是南非与以色列合作进行的核试验。
为了独占核武器优势，以色列在大力发展核武器的同时, 不惜一切代价阻止周边阿拉伯国家和海湾国家拥有核武器。
当时法国卖给伊拉克的名为“塔穆兹”的两个核反应堆芯,1979年在法国土伦被炸毁； 1981年6月7日，以色列炸毁了伊拉克首都巴格达以南30千米的奥西拉克核反应堆,沉重打击了伊拉克发展核武器的计划。
2007年9月6日，以色列摧毁了叙利亚北部地区的一个核研究场所。
以色列虽然不是传统的核国家，却是事实拥有核武器的国家。由于长期奉行核模糊战略，导致其核力量的发展和实力若明若暗。既达到威慑对手的目的，又可以不承担核义务。