Os nêutrons foram descobertos pela primeira vez em 1932 por James Chadwick. Chadwick conduziu uma pesquisa com Ernest Rutherford, que descobriu o próton.
Enquanto conduzia pesquisas na Universidade de Cambridge, James Chadwick trabalhou com Ernest Rutherford. Rutherford gravou seu nome na história quando descobriu o próton. Com mais pesquisas, ele - assim como outros pesquisadores - determinou que não era a única partícula que formava o núcleo.
Rutherford contratou Chadwick em 1921, onde concentrou sua pesquisa sobre radioatividade. Nessa época, a dupla se concentrou no estudo da desintegração atômica. Em sua pesquisa, eles descobriram que o número atômico sempre foi menor que a massa atômica. Várias foram as explicações que tentaram esclarecê-lo, mas nenhuma delas foi sustentada por evidências.
Rutherford foi o primeiro a classificar um nêutron. No entanto, foi Chadwick que finalmente encontrou a evidência para provar que ela existia. Ele usou experimentos semelhantes aos de alguns pesquisadores franceses que revisavam a radiação de partículas. No entanto, ele virou o estudo de lado ao se concentrar em encontrar a partícula neutra. Foi nessa época que ele descobriu formalmente o nêutron.
Em 1935, Chadwick recebeu o Prêmio Nobel por sua descoberta. Depois disso, ele mudou a cara da pesquisa atômica. Pesquisadores como Werner Heisenberg mostraram que não era um emparelhamento de um elétron e um próton como se pensava inicialmente, mas que era sua própria partícula que existia dentro do átomo.