北韓中央電視台9日報導，北韓為驗證核彈頭威力進行了核彈試爆。北韓核武器研究所表示，此次試爆最終檢驗並確認了標準化、規格化核彈頭的結構、機理、特點、性能和威力，以便搭載到北韓人民軍戰略軍「火星砲兵部隊」裝備的戰略彈道飛彈。火星砲兵部隊是以北韓「火星」系列飛彈為武器的部隊。
北韓官方《朝中社》則報導，此次核彈試爆確認了能夠以戰略彈道飛彈上搭載、已實現標準化和規格化的核彈頭的構造、性能和威力。今後北韓能夠根據需要製造小型化、輕量化、多樣化且具有更高打擊能力的各類核彈頭，北韓的核武水準已得到切實提高。
正在寮國訪問的南韓總統朴槿惠表示，北韓不顧國際社會反對、熱衷開發核武，證明金正恩政權的魯莽本質；北韓的挑釁行為明顯違反聯合國安理會決議，嚴重威脅國際社會的和平與穩定，只會招來更高強度的制裁和孤立。
美國總統歐巴馬9日上午在「空軍一號」總統專機與朴槿惠通話15分鐘，表示美國為保護南韓免受北韓威脅，將採取基於《韓美共同防禦條約》的一切措施，如包括提供核保護傘在內。
北韓最重要盟邦中國則透過外交部發表聲明，指責北韓不顧國際社會反對再次試爆核彈，中國對此堅決反對，強烈敦促平壤當局信守「無核化」承諾，遵守安理會相關決議，停止採取任何惡化局勢的行動。
北韓9日清晨發生芮氏規模5.0左右的地震，震源深度極接近地表，幾乎可確認為「人造地震」，南韓政府研判這是北韓第5度試爆核彈，爆炸當量達到1萬噸TNT（黃色炸藥），是北韓歷次核彈試爆中規模最大的一次。首爾當局緊急召開國家安全會議商討對策。南韓股市KOSPI指數9日開盤大跌。
南韓國防部官員表示，為判斷北韓此次試爆的是否為氫彈，必須對大氣中是否含有氙、氪等物質進行分析。官員還指出，韓軍已於上午組織並啟動國防部及聯合參謀本部「朝核應對小組」，國防部長官韓民求也召開危機管理委員會會議，商討對策方案。北韓今年1月６日也曾試爆核彈，並宣稱是氫彈。
９日的地震發生於北韓當地時間上午9時（台灣時間8時30分），震央位於北韓清津市西南部78公里處，就在咸鏡北道吉州郡「豐溪里核子試驗場」附近；震源深度不到2公里。南韓政府消息人士表示，9日是北韓68周年「國慶節」，實施核彈試爆很有可能就是為了「慶祝」國慶。
南韓總統朴槿惠這幾天在寮國首都永珍（Vientiane）參加以東南亞國協（ASEAN）為主的一系列高峰會議，9日會見寮國國家主席本揚（Bounnhang Vorachith）之後就趕回首爾。南韓國防部及聯合參謀本部「朝核應對小組」已全面動員，國務總理黃教安也於上午代理召開緊急國安會議商討對策。
