中子屏蔽材料中含氢量越多，对中子的慢化作用也越强。而吸收热中子的材料，常用的锂和硼较为理想。而在对热中子吸收过程中，总会产生一定能量的俘获γ辐射，所以最后一步仍需要用重金属屏蔽材料来衰减γ辐射。
1.中子慢化剂
（1）石蜡：石蜡是高饱和碳氢化合物，分子量14，密度0.89g/cm 3 。1 cm 3 体积石蜡中CH 2 基的数目3.83×10 22 个，氢原子为7.66×10 22 个。熔点为50～60℃。着火温度为245℃，闪点温度为200℃。由于熔点低，易着火，不适合用在高温环境中。
石蜡中富含氢，价格便宜，容易成型，是一种较好的中子慢化材料，其低熔特点，偏于和固体粉末（如硼酸和硼砂）掺和构成具有慢化和吸收中子的含磞石蜡（含磞量一般为5%左右）。石蜡受到大剂量辐射时，它会橡胶化而不是变成液体。
（2）聚乙烯：聚乙烯是由乙烯加聚而成的高分子化合物，分子式为（CH 2 CH 2）n ，其密度有高、中、低之分，在0.91～0.965g/cm 3 之间，高密度乙烯成型收缩率为2.0～5.0%，肖氏硬度为D60～70，连续耐热温度121℃，热膨胀系数为（1～13）×10 -5 /℃。
聚乙烯含氢丰富是较好的中子屏蔽材料，市售聚乙烯板材有两种，一种是发泡5～8倍，使单位体积内的氢原子数减少到不发泡着的1/5～1/8；另一种为聚氯乙烯板（PVC），由氯乙烯单体聚合而成，分子式为CH 2 CHCl，表观密度＞0.55 g/cm 3 ，其氢原子数比聚乙烯减少50%左右。纯聚乙烯板或含硼（5%～20%）聚乙烯板均可制造。
聚乙烯颗粒或粉末石化公司有售。聚乙烯的价格虽比石蜡高，但应用方便，可直接封装在木制夹层中，不用铁板分割与封装，亦无石蜡遇冷碎裂之弊，其总体成本与采用石蜡相近。
（3）混凝土：如前所述，混凝土既是X射线、γ射线的屏蔽材料，又是中子的良好屏蔽材料。但应该注意的是，混凝土长期使用会失水，从而降低了它对中子的防护性能。在进行屏蔽计算时，可采用两种办法对失水造成的屏蔽效能衰减进行修正。还有一种更简单的方法，是在屏蔽计算厚度的基础上，再增加该计算厚度的10%（若计算厚度为100cm，则应取10cm为建造厚度），这样即可保证20～30年后屏蔽中子的效能仍不会明显降低。
混凝土的防护作用时吸收辐射。中子照射混凝土时，由于热中子俘获反应，同样会在辐射处俘获γ射线。但实际应用中，如10MeV以上的医用电子加速器治疗室的墙体防护，所计算的X射线的防护厚度，足以屏蔽器俘获γ射线，因此，不需要专门考虑对俘获γ射线的防护问题。
2.中子吸收
常用吸收中子的材料为锂（ 6 Li）和硼（ 10 B），它们的热中子吸收截面分别为940b和3 837b左右，锂俘获中子后放出的γ辐射很少，可以忽略不计。硼虽然在95%的俘获时间中放出0.47MeV的γ辐射，但因能量较低，较易屏蔽。通常在没有特殊要求时，可使用价格较低的硼酸或硼砂，尤其以硼酸为佳。
（1）硼酸：化学式为H 3 BO 3 ，白色片状晶体，比重1.4347 g/cm 3 ，熔点184℃。市售硼酸有国产和俄罗斯产两种，其纯度为99.9%。
（2）硼砂：矿物名，化学式为Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O（焦性硼酸钠），通产为白色晶体，比重为1.69～1.72 g/cm 3 。硼砂的价格较硼酸略低，固体硼砂中的Na在热中子作用下产生的 23 Na（n、r） 24 Na反应放出γ辐射能量为2.75MeV，增加屏蔽俘获γ辐射的难度。
至于硼的用量，一般为防中子材料（聚乙烯或石蜡）重量的3%～5%。