Neutrina są cząstkami elementarnymi, leptonami o spinie ½. . Ładunek neutrin jest równy zero. Istnieje natomiast sprzeczność co do tego czy maja one masę. Neutrina mogą oddziaływać tylko za pomocą oddziaływań słabych i ewentualnie grawitacyjnych jeśli mają masę.

Pojęcie oscylacji neutrin zostało wprowadzone do nauki, żeby wyjaśnić dlaczego liczba neutrin pochodzących ze Słońca jest mniejsza niż ich liczba przewidywana teoretycznie.

Taka sytuacja ma miejsce w detektorach rejestrujących neutrina słoneczne np. Super - Kamionkade. Teoria dotycząca oscylacji neutrin opiera się na założeniu, że jeden typ neutrin może w sposób cykliczny przechodzić w drugi. Wyróżnia się bowiem neutrina elektronowe, neutrina mionowe i neutrina taonowe. W detektorach ziemskich rejestrowane są tylko neutrina elektronowe. Zatem mechanizm oscylacji wyjaśniałby dlaczego jest ich mniej niż można by się spodziewać.

Pomysł z oscylacja neutrin od początku budził jednak wiele wątpliwości. Po pierwsze nie wiadomo do końca czy neutrino jest obdarzone masą czy też nie. Zjawisko oscylacji dotyczy bowiem tylko cząstek posiadających masę.

Uznanie, że neutrino masę jednak posiada poddałoby w wątpliwość założenia modelu standardowego.

Drugi problem dotyczy spinu cząstek. Spin, czyli własny moment pędu to wektor, który może być skierowany zgodnie lub przeciwnie do kierunku ruchu. Jeśli cząstka porusza się z prędkością światła, co jest możliwe tylko przy założeniu braku masy, to jej spin ma stałą wartość. I to było założeniem modelu standardowego, który przyjął, że cząstki i odpowiadające im antycząstki różnią się tylko skrętnością a więc ich kierunek spinu pozostaje bez zmian.

Natomiast obecność masy automatycznie uniemożliwia ruch z prędkością światła i może dochodzić do zmiany zwrotu spinu.

Ostateczne przyjęcie pojęcia oscylacji neutrin za prawdziwe nie jest sprawą prostą i wymaga ogromnej pewności. Doszłoby bowiem do poważnego zakłócenia dotychczasowego spojrzenia na fizykę cząstek elementarnych.

Pierwsze doniesienia dotyczące zjawiska oscylacji nadeszły z ośrodka przy reaktorze Savannah River. Pracami eksperymentalnymi dowodził tam Reines od dawna interesujący się problemem neutrin.

Od tamtego momentu prowadzone jest wiele prac mających na celu potwierdzenie zjawiska oscylacji neutrin.

Szczególnie obiecująco przedstawiały się wyniki eksperymentu z roku 1995, który został przeprowadzony w Los Almos. Doświadczenie polegało na tym, że przyspieszone w akceleratorze protony docierały do zbiornika wypełnionego wodą. Dochodziło wtedy do wytwarzania dużej ilości mezonów, które ulegały rozpadowi na neutrina mionowe i antyneutrina mionowe. Powstałe cząstki kierowane były do detektora rejestrującego antyneutrina elektronowe. Eksperyment przeprowadzany był przez 4 miesiące i w tym czasie detektor zarejestrował 80 zdarzeń spowodowanych przez antyneutrina elektronowe. Połowa antyneutron z tej liczby pochodziła Z kosmosu i została wykluczona jako promieniowanie tła. Natomiast pozostałe 40 przyniosły dowody, że neutrina mionowe mogą oscylować i stawać się neutrinami elektronowymi. Sugeruje to, że któraś z tych dwóch odmian neutrin posiada masę, równą kilku dziesiątym elektronowolta. Masę i energie można równoważyć dzięki słynnemu wzorowi Alberta Einsteina E=mc.