powolne neutrony poruszające się z energią kinetyczną ok. 0,025 eV (prędkość ok. 2 km/s). Odpowiada to energii ruchu cieplnego w temperaturze pokojowej (20oC). Neutrony termiczne łatwo wnikają do jąder atomowych wywołując reakcje jądrowe. Neutrony termiczne uzyskuje się spowalniając neutrony prędkie (moderator). Neutrony o nieznacznie większej energii od neutronów termicznych noszą nazwę neutronów epitermicznych, a o energiach mniejszych od neutronów termicznych – neutronów zimnych