假设有一束单向均匀平行的单能中子束，其强度为I（即：在单位时间内，有I个中子通过垂直于中子飞行方向的单位面积），垂直入射到一个具有单位面积的薄靶上，靶的厚度为Δx,靶片内单位体积中的原子数是N。在靶后测得的中子束强度是I'，那么I'-I=ΔI其绝对值就等于与靶核发生作用的中子数。因为中子一旦与靶核发生作用（不论是散射还是吸收）都会使中子从原来的飞行方向中消失，中子探测器就不能探测到这些中子了。实验表明：在靶面积不变的情况下，ΔI正比于中子束强度I，靶厚度Δx和靶的核密度N，
即ΔI=-σINΔx
式中：σ为比例常数，称为微观截面，它与靶核的性质和中子的能量有关。
从上式可以推出微观截面的公式：σ=（-ΔI）/（INΔx）=（-ΔI/I）/（NΔx）
式中-ΔI/I为平行中子束与靶核发生作用的中子所占的份额；NΔx是对应单位入射面积上的靶核数。
从上式可以看出微观截面σ是表示平均一个给定能量的入射中子与一个靶核发生作用的概率大小的一种度量。其单位是平方米，实际中通常用“巴恩”（或巴，缩写b）做单位，1b=10的负28次方平方米。