中子活化分析，又稱儀器中子活化分析，是通過鑒別和測試式樣因輻照感生的放射性核素的特征輻射，進行元素和核素分析的放射分析化學方法。活化分析的基礎是核反應，以中子或質子照射試樣，引起核反應，使之活化產生輻射能，用γ射線分光儀測定光譜，根據波峰分析確定試樣成分；根據輻射能的強弱進行定量分析。一般中子源由核動力裝置提供，質子源采用回旋加速器或范德格拉夫式加速器。活化分析大體分為5個步驟，即：試樣和標準的制備、活化、放射化學分離、核輻射測量和數據處理。本法的特點在于靈敏度極高，準確度和精密度也很高；可測定元素范圍廣，對原子序數1-83之間的所有元素都能測定，并具有多成分同時測定的功能，在同一試樣中，可同時測定30-40種元素。因而適用于環境固體試樣中的多元素同時分析，如大氣顆粒物、工業粉塵、固體廢棄物等中的金屬元素測量。由于儀器價格昂貴，分析周期較長，操作技術比較復雜，目前，在我國尚少配置。它是大氣顆粒物的多元素同時分析方法中靈敏度較高的一種，在國外環境監測中廣為應用。
在GSR的檢驗中，NAA用于檢驗射擊者手臂上的銻和鋇的存在和數量。這些元素是許多子彈底火的成份，如果在手上有高濃度的這些元素的存在，就意味著此最近射擊過槍支。因為銻和鋇也可能存在于并未開槍的人的手上，所以NAA的依據在于檢驗元素比正常情況下大得多的數量，以此表明GSR的存在。有些實驗室曾經收集和記錄過正常人手上這些元素的含量水平。該技術方法，是通過擦或者洗的技術而從手上提取殘留物的。它的主要缺陷是需要添置研究用的核反應堆。