James Chadwick opdagede neutronen i 1932. Det er en subatomar partikel uden elektrisk ladning og en masse lidt større end en proton. Den sidder i kernen sammen med protoner. Antallet af neutroner bestemmer isotopen for et element. Kulstof-12 har seks neutroner. Kulstof-14 har otte. Neutronen er essentiel for kernestabilitet og kernereaktioner.

Neutroner er ikke stabile i sig selv. En fri neutron henfalder på cirka 15 minutter til en proton, en elektron og en antineutrino. Det er beta-henfald. Inde i en stabil kerne er neutroner stabile, fordi den stærke kernekraft binder dem til protoner. Balancen mellem protoner og neutroner bestemmer, om en kerne er stabil eller radioaktiv. For mange eller for få neutroner fører til henfald.

Neutroner bruges i mange anvendelser. Neutronspredning afslører strukturen af ​​materialer, især dem, der indeholder brint. Neutronaktiveringsanalyse identificerer sporstoffer. Neutronterapi behandler visse kræftformer. Neutronbomber er en type atomvåben designet til at frigive dødelig neutronstråling. Atomreaktorer bruger neutroner til at opretholde fissionskædereaktioner.

Neutronen er en baryon, der er lavet af tre kvarker: en opkvark og to nedkvarker. Dens magnetiske moment er forskellig fra nul, hvilket var en overraskelse, da det blev målt. Neutronen er ikke en fundamental partikel, men den er en fundamental byggesten i stof.