Se utiliza en reactores de neutrones térmicos para desacelerar los neutrones rápidos producidos por la fisión en neutrones térmicos, aumentando así la probabilidad de reacción de fisión. El requisito para el moderador es tener una sección transversal de alta dispersión y una sección transversal de baja absorción para neutrones. Los moderadores más utilizados son agua ligera, agua pesada y grafito. El agua ligera es una sustancia que contiene hidrógeno con una gran capacidad de desaceleración y un precio bajo. Sin embargo, tiene una gran sección transversal de absorción y es corrosiva para los metales y propensa a la radiólisis. El agua pesada tiene una sección transversal de absorción pequeña y puede sufrir una reacción (γ, n) para proporcionar neutrones para la reacción en cadena. La desventaja es que es costosa y se debe tener cuidado para evitar pérdidas por fugas, contaminación e intercambio de isótopos. con hidruros. La sección transversal de absorción del grafito es menor que la del agua pesada, pero es barato y es un material resistente a altas temperaturas. Puede usarse en reactores de alta temperatura en atmósferas no oxidantes. Además, también se pueden utilizar hidrocarburos, berilio, etc. como materiales moderadores. El berilio tiene una mejor capacidad moderadora que el grafito y su uso como moderador puede reducir el tamaño del núcleo del reactor. Sin embargo, el berilio es altamente tóxico, costoso y propenso a hincharse por radiación, por lo que su uso es limitado.