Bức xạ neutron là một dạng bức xạ ion hóa do các neutron tự do gây ra. Vì neutron trung hòa về điện nên không có tương tác điện với điện tích trong hạt nhân nguyên tử và các electron. Do đó bức xạ neutron xuyên qua vật chất tương đối dễ dàng. Hiệu ứng ion hóa phát sinh một cách gián tiếp, chủ yếu thông qua va chạm với các hạt nhân nguyên tử nhẹ hoặc các thành phần của chúng (ví dụ như proton), do đó có hiệu ứng ion hóa. Những va chạm như vậy làm cho các neutron có năng lượng giảm và chậm dần.Nguồn neutron tự do trên mặt đất chủ yếu là từ phân hạch hạt nhân hoặc phản ứng tổng hợp hạt nhân. Các neutron tự do không ổn định, phân rã thành một proton và một electron cùng với một phản electron neutrino với thời gian tồn tại trung bình là 887 giây (14'47"). Tuy nhiên chỉ trong chân không cao của vũ trụ neutron tự do mới có "cơ hội" để trải qua phản ứng phân rã. Trong môi trường vật chất neutron bị hạt nhân của nguyên tử khác bắt giữ, tạo thành các đồng vị mới.[1]