Các thành phần được tìm thấy trong Quả cầu lửa nguyên tử là đường sacaroza, tinh bột thực phẩm, keo cao su, hương liệu nhân tạo, sáp carnauba và màu thực phẩm. Hương vị nhân tạo được sử dụng trong Quả cầu lửa nguyên tử là quế và ớt chuông; quế nhân tạo cung cấp hương vị chính của kẹo, trong khi ớt chuông tạo ra cảm giác nóng trong miệng.
Quả cầu lửa nguyên tử được sản xuất bằng kỹ thuật gọi là nấu đường. Trong quá trình này, một hạt đường được khuấy trong một chảo đường đã được làm nóng và hương liệu. Xi-rô tạo thành các lớp xung quanh hạt đường, cuối cùng trở thành vỏ kẹo. Quá trình này mất hai tuần và hơn 100 lớp kẹo để tạo ra một Quả cầu lửa nguyên tử.
Quả cầu lửa nguyên tử có hai kích cỡ khác nhau. Cái nhỏ hơn trong số hai cái là một viên kẹo có kích thước bằng hạt đậu, trong khi cái lớn hơn có đường kính 2,3 cm. Phiên bản lớn hơn có sẵn được gói riêng và là kích thước phổ biến hơn.
Kẹo được sản xuất bởi Công ty Ferrara Pan có trụ sở tại Chicago và có từ năm 1954. Tên gọi Atomic Fireball bắt nguồn từ sự phổ biến của năng lượng nguyên tử vào thời điểm nó được giới thiệu. Người phát minh ra nó, Nello Ferrara, cho rằng nghĩa vụ quân sự của mình ở Nhật Bản sau Thế chiến thứ hai là nguồn cảm hứng để tạo ra loại kẹo.