当中子束击中样品的材料时，束的强度将随束在材料中传播的路径长度(l)呈指数衰减
我＝我0•exp(-μ•我)
在上述关系中，我0为入射中子束击中试样时的强度，μ为试样材料的衰减系数。
衰减系数是一种测量某一材料在其通过的材料的单位长度内会停止多少中子束的方法。衰减系数可以计算为所有系数的总和中子相互作用截面在材料的密度加权的材料，如下面的数学描述的关系。
这里，μ是衰减系数N我在样品体积V, n中，某一化学元素(同位素)的数量是i我原子密度是N吗我/V和σi是给定元素(同位素)的截面。
在样品中衰减系数高的部分，透射的强度较小。因此,如果我们把一个中子束照射样品并记录样品的透射强度部分包含元素高中子截面将暗图像由于衰减系数会很高,而低截面的元素将是光明的形象因为更多的中子可以通过。
当我们讨论截面的时候中子射线照相或成像事实上，我们指的是包含多种中子相互作用的总截面，这些中子相互作用在样品中的化学元素(同位素)之间各不相同。热化中子的相关相互作用可分为吸收和散射。中子射线的总衰减系数是每一种相互作用的衰减系数之和
μ=μ吸收+μ散射