जेम्स चैडविक ने 1932 में न्यूट्रॉन की खोज की थी। यह एक उप-परमाणु कण है जिस पर कोई विद्युत आवेश नहीं होता और इसका द्रव्यमान प्रोटॉन से थोड़ा अधिक होता है। यह प्रोटॉनों के साथ नाभिक में स्थित होता है। न्यूट्रॉनों की संख्या किसी तत्व के समस्थानिक का निर्धारण करती है। कार्बन-12 में छह न्यूट्रॉन होते हैं, जबकि कार्बन-14 में आठ होते हैं। नाभिकीय स्थिरता और नाभिकीय अभिक्रियाओं के लिए न्यूट्रॉन आवश्यक है।

न्यूट्रॉन स्वयं स्थिर नहीं होते। एक मुक्त न्यूट्रॉन लगभग 15 मिनट में एक प्रोटॉन, एक इलेक्ट्रॉन और एक एंटीन्यूट्रिनो में विघटित हो जाता है। इसे बीटा क्षय कहते हैं। एक स्थिर नाभिक के अंदर, न्यूट्रॉन स्थिर होते हैं क्योंकि प्रबल नाभिकीय बल उन्हें प्रोटॉनों से बांधे रखता है। प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों का संतुलन यह निर्धारित करता है कि कोई नाभिक स्थिर है या रेडियोधर्मी। न्यूट्रॉनों की संख्या बहुत अधिक या बहुत कम होने पर क्षय होता है।

न्यूट्रॉन का उपयोग अनेक अनुप्रयोगों में होता है। न्यूट्रॉन प्रकीर्णन से पदार्थों की संरचना का पता चलता है, विशेषकर हाइड्रोजन युक्त पदार्थों की। न्यूट्रॉन सक्रियण विश्लेषण से सूक्ष्म तत्वों की पहचान होती है। न्यूट्रॉन चिकित्सा से कुछ प्रकार के कैंसर का उपचार किया जाता है। न्यूट्रॉन बम एक प्रकार के परमाणु हथियार हैं जो घातक न्यूट्रॉन विकिरण उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। परमाणु रिएक्टर विखंडन श्रृंखला अभिक्रियाओं को जारी रखने के लिए न्यूट्रॉन का उपयोग करते हैं।

न्यूट्रॉन एक बैरियन है, जो तीन क्वार्कों से बना होता है: एक अप क्वार्क और दो डाउन क्वार्क। इसका चुंबकीय आघूर्ण शून्य नहीं होता, जो इसके मापन के समय एक आश्चर्य की बात थी। न्यूट्रॉन एक मौलिक कण नहीं है, लेकिन यह पदार्थ का एक मूलभूत निर्माण खंड है।