自2月12日起，日本航空自衛隊便開始在T-4教練機上安裝收集粉塵裝置，每天多次從青森、茨城和福岡等地的基地起飛，采集核輻射粉塵并進行分析。但目前尚未監測到因朝鮮核試驗產生的放射性物質。

　　朝鮮第三次核試驗立即引起日韓政府的反彈，也引發兩國民眾和社會各界人士的不同反應。核輻射、沖突、東北亞和平……這些詞匯頻繁出現在兩國媒體上，核試驗產生的沖擊波快速抵達日韓，其“震感”一時間難以平息。

　　廣島重置“地球和平監視鐘”

　　2月12日，日本廣島市核爆資料館的“地球和平監視鐘”由“69”重置為“0”。該時鐘建于2001年8月6日，每當有國家進行核試驗，該資料館都會將時鐘重置歸零。時鐘上一次重置是美國于2012年12月5日實施臨界核試驗時。僅僅69天后，朝鮮實施了第三次核試驗。

　　13日中午，約140名廣島核爆受害者團體成員在廣島市的和平紀念公園內高舉“強烈抗議核試驗”的橫幅靜坐，向園內的慰靈碑默哀。此次靜坐長達30分鐘。

　　廣島和長崎是迄今世界上僅有的遭到過原子彈轟炸的兩座城市。2月12日，兩市市長發表了譴責朝鮮核試驗的聲明。廣島市市長松井一實和長崎市市長田上富久在聲明中譴責“朝鮮核試驗是對遭到原子彈爆炸地區廣大民眾追求無核世界愿望的無情蹂躪，是在給國際社會廢除核武器的努力潑冷水”。松井和田上兩位市長還分別給朝鮮領導人金正恩寄去了抗議信。

　　除廣島和長崎外，日本宮城縣仙臺市和三重縣議會還分別通過了抗議朝鮮核試驗的決議。

　　在朝鮮核試驗后，日本部分地方政府取消了對朝鮮人學校發放補助金。神奈川縣于2月13日宣布取消2013年度對縣內5所朝鮮學校發放的約6300萬日元的補助金。此后，崎玉縣和宮城縣的仙臺市也宣布取消對朝鮮中學發放2013年度補助金。

　　朝鮮實施核試驗后，日朝間綁架問題的對話也陷入了僵局。而這種局面讓日本的綁架問題受害者家屬陷入絕望，這意味著解決綁架問題將再次變得遙遙無期。

　　綁架受害人橫田惠（被綁架時13歲）的父親橫田滋和母親橫田早紀江2月16日在栃木縣佐野市進行演講，呼吁早日解決綁架問題。橫田夫婦說，2002年“日朝平壤宣言”讓5名綁架受害人回國，然而此后十余年，綁架問題一直沒有進展。約有600名聽眾出席了演講會。

　　日媒關注朝鮮核武小型化

　　朝鮮實施核試驗后，《朝日新聞》《讀賣新聞》等日本六大主流報紙均發表社論，對朝鮮核試驗進行譴責。日本媒體連續多天對朝鮮核試驗跟蹤報道，它們關注最多的是朝鮮核試驗對日本的安全威脅。

　　日本媒體的一個關注點是朝鮮核武器的小型化技術。它們分析認為，朝鮮核技術的提升加上能覆蓋整個日本的導彈，對日本安全是重大威脅，因此呼吁日本政府采取對策，聯合其他國家進行應對。

　　日本民眾還擔心核放射性物質的威脅。自2月12日起，日本航空自衛隊便開始在T-4教練機上安裝收集粉塵裝置，每天多次從青森、茨城和福岡等地的基地起飛，采集核輻射粉塵并進行分析。但目前尚未監測到因朝鮮核試驗產生的放射性物質。

　　日本文部科學省也在日本各地加強了對核輻射物質的監測，每天提取和分析空氣中的降落物，并發布監測結果。不僅如此，福岡、鳥取、新潟、群馬等地方政府也每天對核放射性物質進行采集和監測分析。目前也尚未監測到異常的核放射性物質。

　　韓國民眾生活如常

　　2月12日當天有很多韓國民眾聚集在廣場、車站等公共場所的電子屏前觀看朝鮮核試驗的相關報道，韓國街頭則一如平日，餐館，商店，娛樂場所正常營業。