联合国安全理事会发表声明，一致强烈谴责朝鲜进行氢弹试验。安理会将商讨新的重大制裁措施，这可能意味着联合国将扩大对朝鲜的制裁。

安理会6日经过近两个小时的闭门磋商后，本月轮值主席、乌拉圭常驻联合国代表弗里埃里对媒体说，朝鲜的核试验“明显违反安理会决议”，挑战不扩散机制，因此对国际和平与安全的明显威胁继续存在。“鉴于上述承诺以及（朝鲜）此次行为的严重性，安理会成员国将立刻开始就此等措施进行磋商以制定新决议，”

轮值主席宣读声明后，日本常驻联合国代表吉川元伟称，日本、韩国与美国要求安理会就朝鲜核试验召开紧急会议。

在安理会闭门开会之前，联合国秘书长潘基文在新闻发布会上明确谴责朝鲜又进行核试验。他说，朝鲜的核试验令人“极度不安”且“严重危害地区安全”。

朝鲜周三宣布成功进行了一次小型化氢核装置试验。这是朝鲜的第一次氢弹试验，也是自2006年以来的第四次核试验。虽然原子武器专家对朝鲜的核试验表示怀疑，但该试验引发国际社会不安。

西方外交官称，若朝鲜最新的核试验获得证实，美国、欧洲联盟与日本将寻求扩大联合国对朝鲜的制裁。

分析员指出，朝鲜此次核试验说明了此前的制裁效用不大，各国下来必须斟酌的是加强制裁或对话，或者是双管齐下。分析全球安全局势的美国犁头基金会会长奇林乔内对法新社说：“单靠制裁已证明是行不通的……无论有多艰难，都必须开通对话的路径。”

美国总统奥巴马6日分别致电日本首相安倍晋三与韩国总统朴槿惠，磋商朝鲜核试验应对之策。

白宫发表声明中说，奥巴马、安倍和朴槿惠一致认定它违反包括数个联合国安理会决议在内的国际法所约束的义务和承诺。

日本首相安倍的顾问河井克行告诉路透社，东京已开始同华盛顿讨论一新的联合国制裁决议。日本的选项之一可能是恢复它自2014年放宽的双边制裁。当时，日本放宽制裁以换取朝鲜恢复调查日本公民被绑架事件。

中国也对朝鲜不顾国际社会普遍反对而再次进行核试验，表示坚决反对。中国外交部6日发表的声明说：“实现半岛无核化、防止核扩散、维护东北亚和平稳定，是中方的坚定立场。我们强烈敦促朝方信守无核化承诺，停止采取任何恶化局势的行动。”

不过，亚洲的分析员相信，中国虽然可能在安理会支持制裁朝鲜，但这会是在有限范围内。

美国对于实施严厉制裁其实也持谨慎态度，因为这可能影响同朝鲜有生意往来的中国企业和银行，从而冲击美国与中国这世界两大经济体之间的密切联系。曾经参与处理伊朗与朝鲜制裁工作的前美国外交官德托马斯说：“我们有错综复杂的联系，如果你朝中国的头举起一把经济枪，也等于拿着它对准自己的脑袋。”

不过德托马斯认为，联合国的任何制裁都无法严厉至能使朝鲜出现变化的地步，因为“从中国的角度来看，朝鲜的核试验是一件坏事，但朝鲜政权如果崩溃将是一件糟透的事。”