阿克塞爾·L·哈林，皇后大學和薩德伯裡中微子天文臺的物理學教授，給出了這樣的描述
圖片來源：薩德伯裡中微子天文臺 中微子徑跡。當中微子撞擊探測器球形容器中的重水時，一束錐形光——此處清晰可見的紅色——會擴散到裝置周圍的感測器。在此事件中探測到的中微子可能是繆子中微子，當宇宙射線撞擊地球大氣層時產生。 |
中微子是一種亞原子粒子，與電子非常相似，但不帶電荷，質量非常小，甚至可能為零。中微子是宇宙中最豐富的粒子之一。然而，由於它們與物質的相互作用非常少，因此極難探測。核力對電子和中微子的作用方式相同；兩者都不參與強核力，但都平等地參與弱核力。具有這種性質的粒子被稱為輕子。除了電子（及其反粒子，正電子）之外，帶電輕子還包括繆子（質量是電子的 200 倍）、τ子（質量是電子的 3,500 倍）及其反粒子。
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繆子和τ子，與電子一樣，都有伴隨的中微子，分別稱為繆子中微子和τ子中微子。這三種中微子型別似乎是不同的：例如，當繆子中微子與目標相互作用時，它們總是產生繆子，而永遠不會產生τ子或電子。在粒子相互作用中，儘管電子和電子中微子可以被創造和湮滅，但電子和電子中微子的數量之和是守恆的。這一事實導致將輕子分為三個族，每個族都有一個帶電輕子及其伴隨的中微子。
為了探測中微子，需要非常大且非常靈敏的探測器。通常，一個低能量中微子會在與任何物質發生相互作用之前穿過許多光年的普通物質。因此，所有陸地中微子實驗都依賴於測量在合理尺寸的探測器中相互作用的微小部分中微子。例如，在薩德伯裡中微子天文臺中，一個 1000 噸的重水太陽中微子探測器每秒接收到約 1012 箇中微子。每天大約探測到 30 箇中微子。
圖片來源：薩德伯裡中微子天文臺 微弱的證據。 在這次太陽中微子事件中，探測器中 9,600 個光感測器中有 75 個觀察到了光子。線條描繪了從中微子撞擊重水到光感測器的路徑。 |
沃爾夫岡·泡利於 1930 年首次假設了中微子的存在。當時，出現了一個問題，因為β衰變中能量和角動量似乎都不守恆。但泡利指出，如果發射出一個不相互作用的中性粒子——中微子——就可以恢復守恆定律。直到 1955 年，克萊德·科恩和弗雷德里克·萊因斯記錄了核反應堆發射的反中微子，才首次探測到中微子。
中微子的天然來源包括地球內部原始元素的放射性衰變，這會產生大量的低能量電子反中微子。計算表明，太陽能量的約 2% 由那裡的聚變反應產生的中微子帶走。超新星也主要是一種中微子現象，因為中微子是唯一可以穿透坍縮恆星中產生的非常稠密物質的粒子；只有一小部分可用能量轉化為光。宇宙中大部分暗物質可能由原始的、大爆炸中微子組成。
與中微子粒子和天體物理學相關的領域豐富、多樣且發展迅速。因此，不可能在一篇簡短的筆記中嘗試總結該領域的所有活動。話雖如此，當前吸引大量實驗和理論努力的問題包括以下內容：各種中微子的質量是多少？它們如何影響大爆炸宇宙學？中微子會振盪嗎？或者，一種型別的中微子能否在穿過物質和空間時變成另一種型別？中微子從根本上與其反粒子不同嗎？恆星如何坍縮並形成超新星？中微子在宇宙學中的作用是什麼？
一個特別令人關注的長期問題是所謂的太陽中微子問題。這個名稱指的是過去三十年來的幾項陸地實驗，一直觀察到的太陽中微子數量少於產生太陽輻射能量所必需的數量。一種可能的解決方案是中微子振盪——也就是說，太陽中產生的電子中微子在傳播到地球的過程中會變成繆子中微子或τ子中微子。由於測量低能量繆子中微子或τ子中微子要困難得多，因此這種轉換將解釋為什麼我們沒有在地球上觀察到正確數量的中微子。