Främst studeras neutronerna (se neutron), de partiklar som uppehåller kedjereaktionen av kärnklyvningar. Reaktorfysikens huvudmål är att kartlägga hur neutroner av olika energier fördelar sig över en reaktor samt hur denna fördelning varierar i tiden. Från detta kan man bestämma effektutvecklingen samt reaktorns reaktivitet och stabilitet. Nära reaktorfysiken ligger strålskyddsfysiken, dvs.