熱中子與物質作用，產生（n, γ）反應，這種作用稱為：

熱中子能量低（約0.025 eV）易被原子核吸收形成複合核，激發態藉由放出γ射線回到基態，反應式為 (n, γ)。典型例子如 ¹H(n,γ)²H、¹⁰B(n,γ)⁷Li，是熱中子最主要的作用方式。