Neutronska karotaža je jedna od metoda karotažnih istraživanja kojima mjerimo fizikalna svojstva nabušenih stijena i fluida u porama. To je jedna od metoda izazvane radioaktivnosti. U prirodi ne postoje slobodni neutroni, pa se kao izvori neutrona koriste umjetno izazvane nuklearne reakcije. U svrhu istraživanja ovim metodama koriste se sonde koje koriste brze neutrone ili pulseve brzih neutrona. Metoda se temelji na činjenici da je vodik izrazito učinkovit u usporavanju brzih neutrona, stoga je usporavanje brzih neutrona povezano s postojanjem jezgre vodika u stijeni. Prvo se je mogućnost detekcije vodika u stijeni povezivala s poroznošću stijene, no kasnije je zaključeno da se neutronskom karotažom zapravo ne može mjeriti poroznost s potrebnom točnošću, jer se vodik u stijeni ne nalazi samo u vodi u pornom prostoru, već se može nalaziti i u zaglinjenim naslagama, koje povećavaju izmjerenu poroznost. Također, mjerenje poroznosti pomoću detekcije vodika je jako otežano u sloju zasićenom plinom, koji će dati manje vrijednosti poroznosti zbog male koncentracije vodika. Danas se neutronska karotaža koristi za procjenu vodikovog indeksa (HI) i za otkrivanje slojeva zasićenih plinom. Neutronska karotaža može se primjenjivati i u nezacijevljenim i u zacijevljenim bušotinama, no za mjerenja u zacijevljenim bušotinama potrebno je koristiti posebne sonde koje mogu dati kvalitetniju sliku o svojstvima stijene i pornog fluida koji se nalazi iza zaštitnih cijevi.