Тепловы́е нейтро́ны, нейтроны с кинетической энергией 5·10^–3–0,5 эВ. Тепловые нейтроны относятся к медленным нейтронам; их получают при замедлении нейтронов до состояния теплового равновесия с атомами замедляющей среды (отсюда термин «тепловые нейтроны»). Энергия тепловых нейтронов соответствует длине волны, которая близка к межатомным расстояниям в твёрдых телах, что позволяет использовать их для изучения структуры твёрдых тел. Тепловые нейтроны используют также в нейтронографии, в работе ядерного реактора (тепловые нейтроны вызывают цепную реакцию деления ядер U и Pu) и др.