描述在每一能群中的中子運動時，著重於其空間運動關係。考慮到中子在介質內的運動主要是中子和介質原子核的碰撞，而中子間的相互碰撞可以略去不計。原來在某一位置上具有某一能量和運動方向的中子，由於中子運動及其與原子核散射碰撞的結果，將在另一個位置上出現，並具有另一種能量和運動方向。中子從一個位置、能量和方向輸運到另一位置、能量和運動方向的過程叫做輸運過程。
對單箇中子來講，它在介質內，一直進行運動，直到它被吸收或從反應堆表面逸出為止，其運動軌跡是雜亂無章的折線，這是一個無規則的隨機過程。但是，實際上，要討論的是大量中子的統計行為，它們所造成的巨觀行為是可以描述的。注意到中子運動不僅和空間點有關，而且和運動方向及其速度(即能量)有關。這樣建立的方程為中子輸運方程。
建立中子輸運方程所遵守的一條基本原則，就是中子數守恆或中子數平衡。在一定體積內，中子密度隨時間的變化率應等於它的產生率減去消失率。這樣得出的輸運方程是一個線性的微分—積分方程。它能精確表示出中子的空間、能量和運動方向分布。但在一般情況下很難求出輸運方程的解析解。即使在電子計算機上利用數值方法求解，仍然是非常複雜和困難的事情。因此在實際反應堆物理計算中，它往往只用在一些實際上需要精確計算的局部區域中，或作為基準比較用。
在大型反應堆的堆芯中，中子的空間分布是接近各向同性的。這樣就可以近似地認為中子的分布與運動方向無關，使問題大大簡化。通過這種近似簡化得到的方程稱為中子擴散方程。把分群法套用於擴散方程後，這樣最終得出堆內中子空間分布的方程式就是一組聯立多群擴散方程組。在每個方程中只出現空間變數，與能量有關的中子截面參數將作為常數出現在方程內。多群擴散方程是反應堆物理計算中最常用的方程。
由於反應堆堆芯成分、幾何結構的複雜性，多群擴散方程是不可能用解析方法求解的。隨著電子計算機和計算技術的發展，目前藉助於電子計算機的數值方法幾乎已成為反應堆物理計算中普遍採用的主要方法。
