การวิเคราะห์โดยการอาบนิวตรอน (Neutron Activation Analysis) เป็นการทำให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างนิวตรอนกับนิวเคลียสของธาตุ ซึ่งสามารถเกิดปฏิกิริยาได้หลายแบบขึ้นพลังงานของนิวตรอนและชนิดของธาตุ
ในกรณีที่เป็นนิวตรอนพลังงานต่ำหรือเทอร์มัลนิวตรอน ส่วนใหญ่จะเกิดปฏิกิริยาจับนิวตรอน (Neurton capture) โดยนิวตรอนจะรวมกับนิวเคลียสของธาตุกลายเป็นนิวเคลียสประกอบ (Compound nucleus) ที่มีระดับพลังงานสูงในช่วงเวลาสั้นๆ และจะปลดปล่อยพลังงานออกมาเกือบจะในทันทีในรูปของรังสีแกมมา เรียกว่า รังสีแกมมาพรอมต์ (Prompt gamma ray) และนิวเคลียสนั้นจะกลายเป็นนิวเคลียสกัมมันตรังสี (Radioactive nucleus) ที่มีการสลายตัวลดระดับพลังงานลงไปเป็นนิวเคลียสเสถียร โดยปลดปล่อยรังสีแกมมาดีเลย์ (Delayed gamma ray) ที่มีพลังงานจำเพาะและมีครึ่งชีวิตที่มีค่าจำเพาะ นิวเคลียสกัมมันตรังสีเหล่านี้เป็นไอโซโทปของธาตุที่มีกัมมันตรังสี จึงเรียกว่าไอโซโทปรังสี
ปฏิกิริยาจับนิวตรอน (Neutron capture reaction)
รังสีแกมมาที่ปลดปล่อยออกมาทั้งรังสีแกมมาพรอมต์และรังสีแกมมาดีเลย์ มีค่าพลังงานของรังสีที่จำเพาะสำหรับแต่ละธาตุและแต่ละไอโซโทป จึงสามารถใช้ในการจำแนกชนิดของธาตุได้จากพลังงานของรังสี และวิเคราะห์ปริมาณธาตุได้จากความเข้มของรังสี
