Die zur Untersuchung der Bauteile eingesetzte Neutronensonde arbeitet nach folgendem Prinzip:
Das Gerät wird auf das zu untersuchende Bauteil aufgesetzt. Im Geräteboden befindet sich eine Neutronenquelle. Die Neutronen dringen als schnelle Teilchen in das Bauteil ein und werden durch Kollision mit Wasserstoffatomen abgebremst. Speziell für langsame Neutronen ausgelegte Zählrohre im Geräteboden messen deren Konzentration. Von der im Gerät befindlichen Auswerteelektronik werden die Messwerte in einen Zählwert umgerechnet, welcher zur Bestimmung des Wassergehalts benutzt wird. Messungen mit der Neutronensonde erfassen aufgrund des vorgenannten Prinzips Bauteile in ihrer Gesamtstärke (bis zu 30 cm).
Mit vorgenanntem Messverfahren kann mit hoher Genauigkeit eine Durchfeuchtung von Bauteilen festgestellt werden.
Zerstörungsfrei feststellbar ist hierbei lediglich die relative Feuchteverteilung. Um den absoluten Wassergehalt zu bestimmen, ist ein Abgleich mit Materialproben und Darrversuchen erforderlich.
Der Verzicht auf zerstörende Eingriffe bedingt daher in der Regel gewisse Unsicherheiten der Diagnostik, da Bauteile Wasserstoff auch in chemisch gebundener Form oder als Kristallwasser enthalten können.