O efeito fotoelétrico ocorre predominantemente em materiais de baixo número atômico, enquanto o espalhamento Compton predomina em materiais de alto número atômico.

No espalhamento Compton, toda a energia do fóton incidente é transferida ao elétron.

O efeito fotoelétrico depende fortemente do número atômico do material e predomina para fótons de baixa energia (≈ 20–100 keV); o espalhamento Compton predomina em fótons de energia intermediária (≈ 100 keV – 10 MeV).

Ambos os processos apresentam dependência inversa da energia do fóton, sem influência do número atômico.