中子測井是把裝有中子源和探測器的下井儀器放入井內(nèi)，由于中子源發(fā)射的快中子按球狀向外遷移，在穿過井孔介質(zhì)進(jìn)入巖層的過程中，高能量中子與物質(zhì)的原子核相互作用而減速，擴(kuò)散和被吸收其能量不斷損失或減弱。采用兩個(gè)不同源距探測器來測量熱中子計(jì)數(shù)率的比值，以反映地層中的中子密度隨源距衰減的速率。將探測結(jié)果通過電纜輸送到地面儀器，經(jīng)過計(jì)算處理記錄曲線。

由于探測器記錄的中子數(shù)量或原子俘獲熱中子的吸收特性，主要是與巖石的含氫量有關(guān)，而儲(chǔ)集層的含氫量又取決于它的孔隙度，所以含氫量的多少將反映巖層的孔隙度大小。

測井時(shí)選用不同源距的探測器，可以測量俘獲伽馬射線和熱中子以及超熱中子。而記錄中子被俘獲之前的熱中子和超熱中子的量叫做中子測井。記錄中子被俘獲之后產(chǎn)生核反應(yīng)放射出的伽馬射線的方法叫做中子伽馬測井。