美国总统特朗普在社交媒体上宣布，美军已对伊朗的福尔多、纳坦兹和伊斯法罕三处核设施进行了“成功打击”。随后，伊朗方面确认了这三处核设施遭到袭击，但表示相关地区未发现任何污染迹象。
美国此次军事行动出动了B-2隐形战略轰炸机，针对伊朗的核设施尤其是福尔多核设施进行了轰炸。福尔多核设施有山体屏障保护，因此美军可能动用了多架B-2轰炸机并投掷了至少6枚GBU-57钻地弹。这种钻地弹每枚重约15吨，拥有2.4吨左右的战斗部，可以穿透大约60米深的坚固土层。如果美军投掷了6枚GBU-57钻地弹，可能会对福尔多核设施造成严重的结构性破坏，即使没有直接击中目标，地下爆炸也会导致设施坍塌，使离心机难以修复。
美国和以色列采取接力空袭的方式，试图摧毁伊朗所有核设施。以色列空军主要使用F-15、F-16和F-35战斗机，针对地表核设施进行大规模轰炸。而加固或地下核设施则由美国空军负责。美国还发射了数十枚巡航导弹，这些导弹可能是由战略轰炸机如B-1B或B-52H发射，也可能来自部署在伊朗周边的美国海军舰艇。由于伊朗防空体系已被以色列破坏，拦截这些导弹变得非常困难。
特朗普此前声称将在两周内决定是否对伊朗动武，这一表态可能只是为了掩人耳目，让伊朗放松警惕。实际上，美国突然发动空袭，进一步加剧了中东地区的紧张局势。伊朗曾公开表示，若美国介入，伊朗有能力进行报复。伊朗的弹道导弹可以打击美国在中东的多个军事基地，并且在霍尔木兹海峡和波斯湾周边也有相应部署。美国此轮空袭无疑使以伊冲突更加复杂，可能导致冲突蔓延和外溢。