Neutrina to cząstki elementarne pozbawione ładunku elektrycznego. Są leptonami, o spinie ½. Neutrina mogą oddziaływać tylko za pomocą oddziaływań słabych i ewentualnie grawitacyjnych jeśli mają masę.
Na prawdopodobieństwo istnienia neutrin jako pierwszy wskazał Wolfgang Pauli już sprzeczność 1930 roku. Próbował w ten sposób utrzymać zasadę zachowania energii w rozpadach beta. Podczas rozpadów beta emitowane cząstki mogą mieć różne energie, nie jak w przypadku emisji cząstek alfa lub kwantów gamma. Przed Paulim badacze nie potrafili wyjaśnić dlaczego tak się dzieje, że widmo promieniowania beta jest ciągłe. Pauli zasugerował, że podczas rozpadu jądra oprócz cząstek beta emitowane są jeszcze inne cząstki o bardzo małej lub zerowej masie, które zabierają część energii. Ponieważ nie mają ładunku elektrycznego i nie powodują na swojej drodze efektu jonizacji wobec tego bardzo trudno stwierdzić ich istnienie.
Pauli nie wskazał konkretnie o jaką cząstkę może chodzić ale zaproponował samą ideę jej istnienia. Początkowo pomysł ten nie spotkał się natomiast aprobata świata naukowego. Koncepcja neutrin wróciła dopiero po odkryciu neutronu w roku 1932 przez Chadwicka i została podjęta przez Fermiego. To właśnie jemu neutrino zawdzięcza swoja nazwę.
Późniejsze badania wykazały, że w przypadku rozpadu beta minus powstają antyneutrina elektronowe, a w przypadku rozpadu beta plus neutrina elektronowe.
Okazuje się, że neutrina to najbardziej rozpowszechnione we Wszechświecie cząstki. Są bardzo przenikliwe. Ich naturalnym źródłem jest Słońce. Natomiast na Ziemi powstają w wielkich ilościach podczas reakcji rozszczepienia jądrowego. Po raz pierwszy udało się je zidentyfikować w roku 1956. Miało to miejsce podczas eksperymentów przeprowadzanych w Stanach Zjednoczonych w Savannah River. Badania prowadzone były w sąsiedztwie reaktora jądrowego .
Początkowo naukowcy sądzili, że neutrina to cząstki całkowicie pozbawione masy spoczynkowej. Pierwsze doniesienia, że może to być fałszywy pogląd pochodziły od kosmologów.
Na skutek tych przypuszczeń rozpoczęły się liczne eksperymenty, które jednoznacznie miały rozstrzygnąć ten problem.
Pierwsze dowody na to, ze neutrina mają masę pochodzą z Japonii. Przeprowadzono tam eksperyment nazwany Super-Kamionkade. Taką sama nazwę nosi detektor , który naukowcy umieścili w kopalni Kamioka, na głębokości 2700 metrów. Urządzenie to otoczone jest warstwą wody o grubości 6 metrów.
Dzięki temu detektorowi udało się dostarczyć dowodów na zjawisko oscylacji neutrin, co bezpośrednio związane jest z faktem, że przynajmniej jeden z typów neutrin posiada masę.
