Trifft ein Photon (Lichtteilchen) auf ein Elektron, das nur leicht an den Atomkern gebunden ist, so kann ein Teil der Photonenenergie auf dieses Elektron übertragen werden. Das Elektron fliegt auf Grund dieser Energie aus dem Atomverbund. Das Photon fliegt mit geringerer Energie in eine neue Richtung weiter. Es wurde gestreut.

Das Elektron kann auf Grund seiner geringen Bindung zum Kern als freies Elektron betrachtet werden. Beim Stoß mit dem Photon nimmt es einen Teil seiner Energie als Bewegungsenergie auf.

Bei diesem sogenannten Compton-Effekt wird das Atom also auch ionisiert. Im Gegensatz zum Photoeffekt, verschwindet das Photon hier nicht.