การบำบัดด้วยนิวตรอนเร็ว (อังกฤษ: Fast neutron therapy) ใช้นิวตรอนพลังงานสูงระหว่าง 50 ถึง 70 MeV เพื่อรักษาโรคมะเร็ง ส่วนใหญ่ลำแสงนิวตรอนเร็วเพื่อการรักษาจะมีการผลิตโดยเครื่องปฏิกรณ์ทั่วไป, เครื่องไซโคลตรอน (d+Be) และเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น การรักษาด้วยนิวตรอนสามารถพบได้ในเยอรมัน, รัสเซีย, แอฟริกาใต้และสหรัฐอเมริกา ในสหรัฐอเมริกาสามศูนย์การรักษามีการดำเนินงานในซีแอตเติล, วอชิงตัน, ดีทรอยต์, มิชิแกนและปัตตาเวียอิลลินอยส์ ศูนย์ในดีทรอยต์และซีแอตเติลใช้ไซโคลตรอนที่ผลิตลำแสงโปรตอนที่กระทบกับเป้าหมายที่ทำด้วยเบริลเลียม ศูนย์ปัตตาเวียที่ Fermilab ใช้เครื่องเร่งโปรตอนเชิงเส้น