James Chadwick a descoperit neutronul în 1932. Este o particulă subatomică fără sarcină electrică și cu o masă puțin mai mare decât a unui proton. Se află în nucleu alături de protoni. Numărul de neutroni determină izotopul unui element. Carbonul-12 are șase neutroni. Carbonul-14 are opt. Neutronul este esențial pentru stabilitatea nucleară și reacțiile nucleare.

Neutronii nu sunt stabili de sine stătător. Un neutron liber se dezintegrează în aproximativ 15 minute într-un proton, un electron și un antineutrino. Aceasta este dezintegrarea beta. În interiorul unui nucleu stabil, neutronii sunt stabili deoarece forța nucleară tare îi leagă de protoni. Echilibrul dintre protoni și neutroni determină dacă un nucleu este stabil sau radioactiv. Prea mulți sau prea puțini neutroni duc la dezintegrare.

Neutronii sunt utilizați în numeroase aplicații. Împrăștierea neutronilor dezvăluie structura materialelor, în special a celor care conțin hidrogen. Analiza activării neutronice identifică oligoelementele. Terapia cu neutroni tratează anumite tipuri de cancer. Bombele cu neutroni sunt un tip de armă nucleară concepută pentru a elibera radiații neutronice letale. Reactoarele nucleare folosesc neutroni pentru a susține reacțiile în lanț de fisiune.

Neutronul este un barion, alcătuit din trei quarci: un quarc ascendent și doi quarci descendenți. Momentul său magnetic este diferit de zero, ceea ce a fost o surpriză atunci când a fost măsurat. Neutronul nu este o particulă fundamentală, dar este o componentă fundamentală a materiei.