库仑散射（Coulomb's scattering）是指带电粒子入射到物质中受物质原子核库仑电场作用产生偏转而散开的现象。

带电粒子入射方向与散射方向的夹角称为散射角θ。库仑散射的特点是散射粒子按角度的分布，与sin4(θ/2)成反比，即散射粒子多集中在前向小角度区域。由于1912年E.卢瑟福的著名α粒子散射实验和他发展了这种散射的理论而常被称为卢瑟福散射。在这种散射下，入射粒子的经典轨道是以原子核为焦点的双曲线。带电粒子与物质中原子的外层电子也有类似的作用，但散射角一般很小而可以忽略。带电粒子射入物质层后，经过多次连续发生的库仑散射，称为多次库仑散射。由此，射出物质层粒子主要在最终偏转角θ0内分布。它是多次小角度散射的总效果。θ0近似地与入射粒子的电荷Z和所穿过物质层厚度的平方根成正比，与其动量p与速度v的乘积成反比。

因在原子核物理和粒子物理实验中常利用带电粒子在磁场中的偏转半径测定其动量，而对动量越低的粒子，多次库仑散射越加影响偏转半径的测量精度。这时选择多次库仑散射效应较小的物质和尽可能减少偏转过程中穿过的物质量以减小偏转角θ0，用以改善动量测量精度是很必要的。反之，在早期的径迹探测器诸如核乳胶及气泡室中，常利用测量尽可能明显的偏转角θ0以确定带电粒子的pv值，并进一步以此鉴别粒子。