自20世纪40年代由美国研究成功中子式水分仪以来，世界各国也相继研制出成各种用途的中子水分仪并商品化。它通过计量慢中子探测器中产生的电压脉冲个数测量粮食的水分含量。中子式水分仪具有线性度高、高水分段仪器灵敏、冰冻状态粮食水分仍然可测、不破坏粮食结构、不影响粮食正常运行状态等优点；缺点在于氢的散射特性不稳定，理论尚未，需要人工标定，而且粮食密度和测量体积大小对其精度影响较大。代表仪器为503型，测量精度为±0.5％，测水范围为0～20%，主要影响因素为密度和体积。该法可进行在线测量。