اكتشف جيمس تشادويك النيوترون عام 1932. وهو جسيم دون ذري عديم الشحنة الكهربائية، وكتلته أكبر بقليل من كتلة البروتون. يتواجد النيوترون في نواة الذرة بجانب البروتونات. ويُحدد عدد النيوترونات نظير العنصر. يحتوي الكربون-12 على ستة نيوترونات، بينما يحتوي الكربون-14 على ثمانية. يُعد النيوترون عنصرًا أساسيًا لاستقرار النواة والتفاعلات النووية.

النيوترونات ليست مستقرة بمفردها. يتحلل النيوترون الحر في غضون 15 دقيقة تقريبًا إلى بروتون وإلكترون ومضاد نيوترينو. هذا ما يُعرف بتحلل بيتا. داخل النواة المستقرة، تكون النيوترونات مستقرة لأن القوة النووية القوية تربطها بالبروتونات. يحدد توازن البروتونات والنيوترونات ما إذا كانت النواة مستقرة أم مشعة. زيادة عدد النيوترونات أو نقصها يؤدي إلى التحلل.

تُستخدم النيوترونات في العديد من التطبيقات. يكشف تشتت النيوترونات عن بنية المواد، وخاصة تلك التي تحتوي على الهيدروجين. يُحدد تحليل التنشيط النيوتروني العناصر النزرة. يُستخدم العلاج النيوتروني لعلاج بعض أنواع السرطان. القنابل النيوترونية هي نوع من الأسلحة النووية المصممة لإطلاق إشعاع نيوتروني قاتل. تستخدم المفاعلات النووية النيوترونات للحفاظ على تفاعلات الانشطار المتسلسلة.

النيوترون هو باريون، يتكون من ثلاثة كواركات: كوارك علوي واحد وكواركان سفليان. عزمه المغناطيسي غير صفري، وهو ما كان مفاجئًا عند قياسه. النيوترون ليس جسيمًا أساسيًا، ولكنه لبنة أساسية في بناء المادة.