冷中子活化分析：入射中子為冷中子的活化分析。冷中子通常需要有專門的冷源設施，一般采用液氦對熱中子進行冷卻，達到接近于單一波長的中子。這樣的設施在全世界為數不多，一般設在核反應堆內部。國內中國先進研究堆（CARR）和綿陽研究堆（MYRR）都建立了冷中子源。
熱中子活化分析：入射中子能量范圍一般在0.025eV-1eV的活化分析，也是中子活化分析最廣泛使用的一種。熱中子通常指一定的中子。
超熱中子活化分析：入射中子能量范圍一般在1eV-1MeV的活化分析。單獨使用超熱中子活化分析使用較少。在實際應用中通常是把待分析樣品放在1毫米厚的金屬鎘（Cd）盒中進行中子輻照。由于鎘對熱中子的吸收截面非常高，所以鎘盒的作用是吸收熱中子。透過1毫米鎘片的中子被稱為超熱中子。
快中子活化分析：入射中子能量超過3MeV的活化分析。快中子活化分析主要以（n，p）、（n，a）核反應為主，也有部分（n，n’）、（n，2n）、（n,ng）核反應發生，通常使用反應堆的快中子或者D-T中子源產生的14.7MeV中子進行輻照。
瞬發伽瑪中子活化分析：直接測量（n,g）反應產生的瞬發伽瑪所進行的活化分析。瞬發伽瑪的優勢在于分析速度快，可以進行在線分析，對氫（H）、硼（B）等難以通過測量衰變伽瑪進行分析的元素的靈敏度很高，缺點是用于瞬發伽瑪活化分析的中子注量率都很低，因而對大部分元素的靈敏度不如常規中子活化分析。
常規中子活化分析/儀器中子活化分析：通常是指將待分析式樣直接送入反應堆進行中子（熱中子、超熱中子、快中子）輻照，然后經過一定時間的冷卻（衰變），將式樣分裝后直接使用高純鍺探測器進行測量和分析。通常被稱為常規中子活化分析或儀器中子活化分析。
放射化學中子活化分析：樣品需要進行化學處理的中子活化分析。有時候式樣中的待測元素含量很低或者有其它因素干擾，這時需要通過化學處理把待測元素從樣品中分離出來或者把主要干擾元素去掉。為了在化學處理過程中不引入污染，人們通常先把待測樣品進行中子輻照，把待分析元素變成放射性元素。然后在化學處理過程中通過加入非放射性載體元素進行放射化學分離。從而提高分析靈敏度和準確度。