中子作为构成原子核的核子之一，是化学元素中不可或缺的一部分，除了氢元素。原子的化学性质主要由核内的质子数目决定，但若无中子，带正电的质子间的排斥力将导致无法构成除氢之外的其他元素。中子由三个夸克构成，衰变过程中需遵守重子数守恒定律，其中一个夸克通过弱相互作用改变味，转化为质子并释放电子和反电子中微子。自由中子衰变的半衰期约为611秒，其中少量中子会释放γ射线，这与轫致辐射有关。此外，极少数自由中子会发生双体衰变，生成氢原子和反电子中微子。
在原子核内，中子的稳定性受多种因素影响。当中子衰变成质子时，核内正电荷的增加会导致斥力增大，构成中子衰变的势垒。若中子无法突破此势垒，则无法衰变。此过程也解释了自由状态下稳定的质子有时会在束缚态中转变为中子。中子具有微小但非零的电偶极矩，标准模型预言其存在，但测量难度极大。反中子是中子的反粒子，于1956年被发现，具有微小但非零的磁矩。
研究中子的结构和电荷分布，2007年的研究发现，中子的外壳带负电，中间层带正电，中心带负电。这种电荷分布使中子与质子相互吸引。然而，在原子核中，质子与中子间最主要的作用力是核力，与电荷无关。中子的结构和电荷分布研究有助于我们更好地理解原子核的组成和性质。
中子的性质决定了其在核物理和粒子物理中的重要作用。通过研究中子的衰变机制、稳定性及结构，科学家们可以深入理解原子核的组成和行为。此外，中子的研究还涉及电偶极矩和磁矩的测量，这有助于检验物理理论的正确性。
