中子及其性质的发现是原子物理学在20世纪上半叶的一项核心进展。欧内斯特·卢瑟福在20世纪初基于金箔实验的结果提出了较为粗略的卢瑟福模型。在这个模型中，原子的质量与正电荷集中在非常小的原子核中。到了1920年，科学家发现了化学同位素，确定了原子量大约是氢原子质量的整数倍，并将原子序数认定为原子核具有的电荷量。科学界在1920年代普遍认为原子核是由当时已知的两种基本粒子质子和电子混合构成的。不过这种模型与其他理论及实验结果存在抵触之处。詹姆斯·查德威克在1932年发现了中子，而后又验证了中子是种有别于质子的