Теплові нейтрони, повільні нейтрони з кінетичною енергією в інтервалі 0,5 ев — 5 Мев. Називаються тепловими, оскільки виходять при уповільненні нейтронів до теплової рівноваги з атомами уповільнюючого середовища (термалізація нейтронів ) . Розподіл Т. н. у сповільнювачі за швидкостями визначається його температурою відповідно до Максвелла розподілом для молекул газу. Енергія, відповідна найбільш вірогідній швидкості Т. н., рівна 8,6 10 -5 Тев, де Т — абсолютна температура в К. Ськорость Т. н. з енергією 0,025 ев дорівнює 2200 м/сек і довжина хвилі де Бройля l= 1,8 Å (див. Нейтронна оптика ) . Оскільки l близька до величин міжатомних відстаней в твердих тілах, то дифракція Т. н. використовується для вивчення структури твердих тіл. Наявність в нейтрона магнітного моменту дозволяє методом когерентного магнітного розсіяння Т. н. вивчати магнітну структуру твердих тіл. Зміни енергії при непружному розсіянні Т. н. у середовищах, що конденсують, порівнянні з їх початковою енергією, тому непружне розсіяння Т. н. є методом дослідження руху атомів і молекул в твердих тілах і рідинах (див. Нейтронографія ) . Т. н. мають величезне значення для роботи ядерного реактора, оскільки викликають ланцюгову реакцію ділення U і Pu. Велика також роль Т. н. у виробництві радіоактивних ізотопів.