有效截面表征原子或原子核碰撞概率的物理量。在原子物理学中研究α粒子散射实验时，通常以瞄准距离（粒子的入射方向与原子或其他粒子的中心的最短距离）为半径的圆靶代替散射粒子。圆靶的面积成为散射的有效截面。

有效截面表示入射粒子通过只含一个散射粒子的薄靶层时受到的散射概率。如果在垂直于入射方向的单位面积的薄靶层内含有n个散射粒子，则在这些散射粒子静止的坐标系中，有效截面的总和为nα，这就是入射粒子通过粒子密度为n的薄靶层时所受到的散射概率。

当粒子与原子或其他粒子接近时，除了发生散射外，还可能发生吸收、俘获、或引起原子核反应、原子激发、原子核激发等现象。为了表征这些效果的概率，人们引用了吸收截面、俘获截面、反应截面及激发截面等。有效截面的概念已被广泛地应用于原子核原子核物理中。

有效截面实际上是入射粒子和靶粒子之间起某种作用的几率的量度。因此这种有效截面不是属于靶粒子所固有，而应属于入射粒子和靶粒子所共有的。

“你要知道原子的组织同性质，你就得实行物理学和化学的实验，变革原子的情况。在物理学中变革原子或基本粒子的方式，不外“放出来”和“打进去”两种。所谓“放出来”就是原子或基本粒子本来处于不稳定的激发状态而自动向基态跃迁时发出讯息。例如天然发射物衰变时所发射出来的α粒子，电子或光子的运动状态，原子的自发辐射光谱，这些都是泄露内部机密的讯息。实际上这些讯息也是我们研究原子和基本粒子内部结构和它们相互作用的重要依据。

可是单纯这种“放出来”的方式，往往不是我们所能控制的，只可遇而不可求。因此我们常常需要采用“打进去”的方式，来进行有计划的实验。所谓“打进去。就是用一束入射粒子（通常使它们处于一定动量的状态）作为。侦察员”打进原子或其他靶粒子的内部去巡视一番，而后再射出来，此时已改变了它原来的运动状态；或者入射粒子引起靶粒子激发后放出其他粒子来。这样，就为我们探索靶粒子的结构以及入射粒子和靶粒子之间的相互作用提供重要的依据。因此在研究基本粒子的结构和相互作用时，最常用的实验方法就是粒子间的相互碰撞。在碰撞（或称散射）的实验中所测量的重要物理量就是所谓有效截面。有效截面几乎包含了粒子内部结构和相互作用的全部讯息，是今非常重要的物理量。

有效截面也是有各种各样的有效截面。例如入射粒子可能被靶粒子吸收而不再在末态中出现（当然这时可能在末态中出现其他粒子）。这种过程的有效截面就称为入射粒子被靶粒子吸收的有效截面。多数情况下入射粒子在碰撞后，依然出现在末态，不过改变了它；的原来的状态。这种过程的有效截面就称为碰撞（或称为散射）有效截面。

在碰撞截面中又可分为弹性和非弹性两种。所谓弹性散射就是靶粒子的内部运动状态（靶粒子的反冲不包括在内）在碰撞前后没有改变。与此相反，非弹性散射就是靶粒子的内部运动状态由于碰撞而发生变化，一般由于靶粒子的内部运动状态被激发，而伴随有其他粒子在末态出现。

不论是在实验观测中，还是理论分析中，讨论得较多的是弹性散射。下面我们就来着重介绍弹性散射的有效截面。在一束入射粒子中并非全部都可以和靶粒子起作用。