Neutronen sind neutrale Teilchen , die zusammen mit den Protonen die Bausteine der Atomkerne sind. Ihre Masse ist geringfügig grösser als die des Protons. Freie Neutronen zerfallen mit einer Halbwertszeit von ca. 15 min.  Die von der Quantenmechanik beschriebene Welle-Teilchen Dualität besagt, dass sich Neutronen wie Materiewellen verhalten. Die Wellenlänge thermischer Neutronen liegt im Bereich von Atomabständen in kondensierter Materie (Kristalle, Flüssigkeiten).

Da Neutronen neutral sind dringen sie tief in Materie ein, sie werden hauptsächlich von den Atomkernen gestreut. Somit lassen sich Anordnung und Bewegungsfomen der Atom(kern)e in einem geeigneten Streuexperiment bestimmen. Ein besonderer Vorteil dabei ist, dass viele Elemente mehrere stabile Isotope haben, die chemisch gleich sind, jedoch teilweise sehr verschiedene Streukraft für Neutronen haben. Besonders wichtig ist in diesem Zusammenhang die drastisch verschiedene Streuung von Wasserstoff (H) und Deuterium (D). Damit lassen sich in organisch chemischen Proben molekulare Teilsysteme regelrecht anfärben.
Durch Messung der Geschwindigkeitsänderung der Neutronen bei der Streuung werden molekulare Bewegungen sichtbar.

Neutronen für Forschungszwecke werden durch Forschungsreaktoren (FRJ2) oder Spallationsquellen ( ESS ) erzeugt.  Nach Abbremsung auf thermische oder subthermische Geschwindigkeiten in einem Moderator sind sie für Streuexperimente geeignet. Das Institut für Neutronenstreuung betreibt  mehrere Streuinstrumente am  DIDO   Reaktor (FRJ-2) und im angegliederten Neutronenleiterlabor  ELLA. Diese Instrumente stehen Forschern aus Universitäten und Forschungsinstituten  auf Anfrage
zur Verfügung (Kontakt) .   

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Der Schwerpunkt der Forschung mit Neutronen am Institut für Neutronenstreuung liegt auf dem Feld der Soft Condensed Matter (SCM). Darunter versteht man generell Systeme, die weich sind, d.h. stark auf schwache äussere Kräfte reagieren.
Insbesondere gehören dazu:

• Polymere in Schmelzen und Lösungen, als Gele,
• als gummiartige Netzwerke, in Form von Aggregaten, die sich aus Lösungen bilden.
• Komplexe Flüssigkeiten wie Mikroemulsionen oder Kolloidsysteme bilden eine weitere Klasse von SCM Systemen.

Dazu bedarf es der Kombination von synthetischer Chemie (Herstellung der teilmarkierten Substanzen mit definierter Architektur in unserem Chemielabor) mit geeigneten Neutronenstreumethoden (Instrumente im ELLA) :  Kleinwinkelstreuung (SANS),  Neutronenspinechospektroskopie (NSE) , Reflektometrie, Rückstreuspektroskopie (BSS1) u.a..

Ebenfalls ist die Weiterentwicklung der Neutroneninstrumentierung für Forschungsreaktoren und zukünftige Spallationsquellen eine genuine Aufgabe des Instituts für Neutronenstreuung. Es finden sowohl Instrumententwicklungen für den neuen Münchner Reaktor ( FRM-II) als auch für die neuen MW-Spallationsquellen (ESS) statt.