James Chadwick oppdaget nøytronet i 1932. Det er en subatomær partikkel uten elektrisk ladning og en masse litt større enn et proton. Den befinner seg i kjernen ved siden av protoner. Antall nøytroner bestemmer isotopen til et grunnstoff. Karbon-12 har seks nøytroner. Karbon-14 har åtte. Nøytronet er essensielt for kjernestabilitet og kjernereaksjoner.

Nøytroner er ikke stabile i seg selv. Et fritt nøytron henfaller på omtrent 15 minutter til et proton, et elektron og en antinøytrino. Det er beta-henfall. Inne i en stabil kjerne er nøytroner stabile fordi den sterke kjernekraften binder dem til protoner. Balansen mellom protoner og nøytroner avgjør om en kjerne er stabil eller radioaktiv. For mange eller for få nøytroner fører til henfall.

Nøytroner brukes i mange bruksområder. Nøytronspredning avslører strukturen til materialer, spesielt de som inneholder hydrogen. Nøytronaktiveringsanalyse identifiserer sporstoffer. Nøytronterapi behandler visse kreftformer. Nøytronbomber er en type atomvåpen designet for å frigjøre dødelig nøytronstråling. Atomreaktorer bruker nøytroner for å opprettholde fisjonskjedereaksjoner.

Nøytronet er et baryon, laget av tre kvarker: én oppkvark og to nedkvarker. Dets magnetiske moment er ikke null, noe som var en overraskelse da det ble målt. Nøytronet er ikke en fundamental partikkel, men det er en grunnleggende byggestein i materie.