Utenfor atomkjernen er nøytroner ustabile og har en gjennomsnittlig levetid på 886 sekunder (ca. 15 minutter). De omdannes til et elektron, en antinøytrino og et proton. Nøytroner i denne ustabile formen er kjent som frie nøytroner. Denne formen for radioaktiv nedbrytning (betastråling) forekommer også i noen atomkjerner. Partikler i kjernen er vanligvis resonanser mellom nøytroner og protoner som omformes ved emisjon og absorpsjon av pioner. Et nøytron er klassifisert som et baryon, og består av to nedkvarker og en oppkvark. Nøytronets antimaterieekvivalent er antinøytronet.