理学中是非常：一个原子核中的中子和质子不能同时佔据相同的量子态，而是会分散开来形成核壳层，这和在化学里电子形成电子壳层的原理相似。质子和中子自旋的重要性也在于，它是大原子核的核自旋的来源。核自旋的其一重要应用在于化学和生化分析中的核磁共振成像。质子的磁矩，写作μ，是，而中子的磁矩则为μ = 。这些参数在核磁共振成像中也是十分重要的。
稳定性.单独存在的中子是不稳定的：它会进行β衰变（一种放射性衰变），变为质子、电子和一个反电中微子，半衰期约为10分钟（见中子）。质子单独存在时是