中子无损检测是在不破坏被检物结构与形态条件下利用中子射线与物质作用获悉物质内微观与宏观结构与材料信息的检测方法，对材料或者制件行微观宏观缺陷、几何性、化学成分、组织结构和力学性能及变化行评定。主要包括中子照相、中子散射与衍射、中子活化分析以及中子深度分析等。
中子照相
中子照相(neutron radiography)是利用中子与物质作用截面的差异，记录穿过物质的中子束的空间分布，获取物质内宏观结构(平面投影、二维层析、三维立体结构)的射线无损检测。检测空间分辨率从几十微米到几百微米不等(根据中子能量不同有差异)，按所利用的中子能量从低到可分为冷中子照相术、热中子照相术和快中子照相术，随着中子能量的增加穿透能力随着提升，但是反差灵敏度与检测分辨率也会随之降低。
中子活化分析
中子活化法(neutron activation method)简称活化法，利用中子照射某些元素，产生核反应，使这些元素转变为放射性核素的过程，称为活化。研究活化产生的核素的放射性点，如半衰期、射线的种类和能量等，来确定试样中某些元素含量的方法。活化时，可以用快中子或慢中子照射，所以又分为快中子活化法和慢中子活化法。作为活化法的中子源有:镭铍源、镍铍源、中子发生器及核反应堆等，用核反应堆产生的强大中子及多道能谱仪，可以分析样品中某些其微量的元素。小型中子管配合能谱仪，可以在井中测量某些元素的含量。采用核反应堆照射的中子活化法的分析灵敏度，对于周期表中大分元素的分析灵敏度都在约10/克之间，少数元素可以更些。
中子深度分析
中子深度分析(Neutron depth profiling，简称NDP)是获取某些轻元素(如He, B, Li, Be, Na等)在材料近表面沿深度分布信息的无损检测，其深度分布的检测分辨率可达到微米甚至几十纳米，在光学、聚合物、合金别是微电子材料近表面些轻元素的无损检测分析发挥了重要的作用。
