分析元素多:理论上可以分析80种元素，实际上一个式样一般可以测定40～50个元素
灵敏度高：对大部分元素可达到10 ～ 10g
非破坏：一般式样不需要作破坏性处理，可直接送入反应堆照射、然后进行测量和分析。
基体无关性：由于中子和伽玛的穿透性很强，一般说来与式样基体种类关系不大。但是式样在辐照过程中不能影响反应堆安全，如液体、气体等式样需要进行辐照安全处理。
准确度高：由于中子和伽玛穿透性强，高纯锗探测器的能量分辨率很高，伽玛谱清晰，且同时使用相对法和K0法进行定量，还有标准物质进行质量监测。目前非破坏高准度多元素分析优势仍然是其他分析方法难以逾越。
样品量范围宽：可进行亚微克～公斤的式样进行分析。
低污染：由于式样可以直接照射和测量，无丢失、无空白试剂影响。
自动化：可以进行自动辐照、式样自动测量和自动分析。
缺点：需要反应堆，有放射性，而且式样需要对不同半衰期的核素进行分次测量，大部分元素的分析周期较长。
NAA法特别适合考古学中的元素分析。它与其他元素分析法相比较，有许多优点：
其一，灵敏度高，准确度、精确度高。NAA法对周期表中80%以上的元素的灵敏度都很高，一般可达10-6-10-12g，其精度一般在±5%。
其二，多元素分析，它可对一个样品同时给出几十种元素的含量，尤其是微量元素和痕量元素，能同时提供样品内部 和表层的信息，突破了许多技术限于表面分析的缺点。
第三，样量少，属于非破坏性分析，不易沾污和不受试剂空白的影响。还有仪器结构简单，操作方便，分析速度快。它适合同类文物标本的快速批量自动分析，其缺点是检测不到不能被中子活化的元素及含量，半衰期短的元素也无法测量。此外，探测仪器也较昂贵。
中子活化分析亦存在一些缺点如下：
1、一般情况下，只能给出元素的含量，不能测定元素的化学形态及其结构。
2、灵敏度因元素而异，且变化很大。例如，中子活化分析对铅的灵敏度很差而对锰、金等元素的灵敏度很高，可相差达10个数量级。
3、由于核衰变及其计数的统计性，致使中子活化分析法存在的独特的分析误差。误差的减少与样品量的增加不成线性关系。
