een in 1923 door A.H. Compton gevonden effect dat zich voordoet indien röntgen- of gammastraling verstrooid wordt aan vrije elektronen.
Deze ondervinden daarbij een terugstoot en nemen impuls en energie over van de straling, die daardoor in frequentie afneemt. Deze verandering in golflengte is afhankelijk van de hoek waarover de straling verstrooid is, maar onafhankelijk van de golflengte van de inkomende straling. De formule voor de golflengteverandering is te vinden door de behoudswetten van energie en impuls toe te passen op het botsingsproces van een stralingsquantum en een vrij elektron. Elektronen in materie zijn steeds aan krachten onderworpen, maar voor elektronen in elementen met een klein atoomgetal is de bindingsenergie klein ten opzichte van de energie der röntgenquanta, zodat de elektronen in goede benadering als vrij te beschouwen zijn.
De golflengteverandering bij verstrooiing over een hoek van 90° bedraagt
h/mc = 2,4262 × 10−12 m en wordt de comptongolflengte genoemd. De comptonverstrooiing is voornamelijk belangrijk voor stralingsquanta met een energie van 0,5...5 MeV. Voor die van lagere energie is het foto-elektrische effect belangrijker, voor die van hogere energie de paarvorming.