康普顿散射与光电效应存在显著差异。在光电效应中，光子本身消失，将全部能量传递给电子；而在康普顿散射中，光子仅释放部分能量。光电效应发生于原子内束缚最紧密的内层电子；而康普顿散射则总是作用于较为松散的外层电子。
接下来，我们分析散射光子和反冲电子的能量与散射角的关系。入射光子的能量由Er=hv给出，动量为hv/c。碰撞后，散射光子的能量变为Er=hv'，动量为hv'/c，反冲电子的动能为Ee，总能量为E，动量为P。从（2.2.8）、（2.2.9）和（2.2.10）式可以观察到以下几点：
1. 当散射角θ为0°时，散射光子能量Er=Er'，达到最大值。此时反冲电子的能量Ee=0。这说明，在这种情况下，入射光子从电子旁边掠过，未受到散射，因此光子能量没有损失。
2. 当θ=180°时，入射光子与电子发生对心碰撞后，沿相反方向散射出来，而反冲电子沿入射光子方向飞出，这种现象称为反散射。此时，散射光子能量最小，即Er’min=Er/(1+2Er/m0c2)。这个公式表明，即使入射光子的能量变化很大，反散射光子的能量仍然保持在约200KeV左右。这也是能谱上容易识别反散射峰的一个原因。
在康普顿效应中，散射光子可以向各个方向散射。对于不同方向的散射光子，其对应的的反冲电子能量也不同。因此，即使入射γ光子的能量是单一的，反冲电子的能量也是随散射角连续变化的。理论和实验都表明，入射光子的康普顿效应反冲电子能谱是连续变化的。
电子对效应是指γ光子在与原子核附近经过时，在原子核的库仑场作用下，转化为一个正电子和一个负电子的过程。根据能量守恒定律，只有当入射光子能量hv大于2m0c2，即hv>1.02MeV时，电子对效应才能发生。
