Метод основан на образовании нейтронов под действием фотонов высокой энергии на ядра химических элементов:

Количество нейтронов регистрируют с помощью нейтронных счетчиков.

Для осуществления этой реакции необходимы фотоны, энергия которых больше энергии связи нуклонов в ядре. Энергия связи нуклонов в ядре большинства химических элементов составляет около 8 МэВ.

Для получения фотонов такой энергии необходимы специальные установки, которые затрудняют измерение интенсивности потока нейтронов. Энергия γ-квантов радиоактивного распада не превышает З МэВ.

С помощью γ-квантов радиоактивных источников возможны лишь реакции с дейтерием (энергия связи нуклонов – 2,226 МэВ) и бериллием (энергия связи нуклонов – 1,666 МэВ).

В настоящее время фотонейтронный метод применяется только для определения бериллия: 9Ве (γ, n) 8Ве.