James Chadwick, nötronu 1932'de keşfetti. Elektrik yükü olmayan ve kütlesi protondan biraz daha büyük olan bir atom altı parçacıktır. Protonlarla birlikte çekirdekte yer alır. Nötron sayısı, bir elementin izotopunu belirler. Karbon-12'nin altı nötronu, Karbon-14'ün ise sekiz nötronu vardır. Nötron, nükleer kararlılık ve nükleer reaksiyonlar için hayati öneme sahiptir.

Nötronlar kendi başlarına kararlı değildir. Serbest bir nötron yaklaşık 15 dakika içinde bir protona, bir elektrona ve bir antinötrinoya bozunur. Bu beta bozunmasıdır. Kararlı bir çekirdeğin içinde nötronlar, güçlü nükleer kuvvetin onları protonlara bağlaması nedeniyle kararlıdır. Proton ve nötron dengesi, bir çekirdeğin kararlı mı yoksa radyoaktif mi olduğunu belirler. Çok fazla veya çok az nötron bozunmaya yol açar.

Nötronlar birçok uygulamada kullanılır. Nötron saçılımı, özellikle hidrojen içeren malzemelerin yapısını ortaya çıkarır. Nötron aktivasyon analizi, eser elementleri belirler. Nötron terapisi bazı kanser türlerini tedavi eder. Nötron bombaları, ölümcül nötron radyasyonu yaymak üzere tasarlanmış bir nükleer silah türüdür. Nükleer reaktörler, fisyon zincirleme reaksiyonlarını sürdürmek için nötron kullanır.

Nötron, üç kuarktan oluşan bir baryondur: bir yukarı kuark ve iki aşağı kuark. Manyetik momenti sıfırdan farklıdır, bu da ölçüldüğünde bir sürpriz olmuştur. Nötron temel bir parçacık değildir, ancak maddenin temel yapı taşlarından biridir.