O processo Compton pode ser analisado em termos de uma colisão entre duas partículas, um próton e um elétron.

Se um próton fizer um impacto direto com o elétron, o elétron viajará para frente (0 graus) e o próton espalhado viajará para trás (180 graus) após a colisão.

O efeito Compton aumenta com o aumento da energia do fóton.

Como a interação Compton envolve essencialmente elétrons livres no material absorvente, ela é dependente do número atômico.

Se a energia do feixe estiver na região onde o efeito Compton é o único modo possível de interação, a sua atenuação do feixe ocorrerá em qualquer material de igual densidade e espessura.