El efecto Compton consiste en el aumento de la longitud de onda de un fotón de rayos 'X' cuando este choca con un electrón libre y pierde parte de su energía. La frecuencia o la longitud de onda de la radiación dispersada depende solamente de la dirección de dispersión.

Este efecto es una extención lógica del efecto fotoeléctrico, siendo la diferencia que las energías iniciales del fotón son, generalmente, mayores.

En el efecto Compton, no toda la energía del fotón es absorbida por el electrón. Cuando el electrón es disparado, todabía hay algún exceso de energía sin utilizar.

Este exceso de energía toma la forma de un nuevo fotón; que tiene una longitud de onda mayor que la del fotón original y que se mueve en una nueva dirección.