James Chadwick descubrió el neutrón en 1932. Es una partícula subatómica sin carga eléctrica y con una masa ligeramente mayor que la de un protón. Se encuentra en el núcleo junto a los protones. El número de neutrones determina el isótopo de un elemento. El carbono-12 tiene seis neutrones. El carbono-14 tiene ocho. El neutrón es esencial para la estabilidad nuclear y las reacciones nucleares.

Los neutrones no son estables por sí solos. Un neutrón libre se desintegra en unos 15 minutos en un protón, un electrón y un antineutrino. Esto se conoce como desintegración beta. Dentro de un núcleo estable, los neutrones son estables porque la fuerza nuclear fuerte los mantiene unidos a los protones. El equilibrio entre protones y neutrones determina si un núcleo es estable o radiactivo. Un exceso o una escasez de neutrones provoca la desintegración.

Los neutrones se utilizan en numerosas aplicaciones. La dispersión de neutrones revela la estructura de los materiales, especialmente aquellos que contienen hidrógeno. El análisis por activación neutrónica identifica oligoelementos. La terapia con neutrones se utiliza para tratar ciertos tipos de cáncer. Las bombas de neutrones son un tipo de arma nuclear diseñada para liberar radiación neutrónica letal. Los reactores nucleares utilizan neutrones para mantener las reacciones de fisión en cadena.

El neutrón es un barión, compuesto por tres quarks: uno arriba y dos abajo. Su momento magnético es distinto de cero, lo cual resultó sorprendente cuando se midió. El neutrón no es una partícula fundamental, pero sí un componente básico de la materia.