逆康普顿效应产生的原因是，在入射光子与一定物质中的电子发生能量交换时，入射光子既可能损失能量（表现为散射线波长大于入射线波长），也可能得到能量（表现为散射线波长小于入射线波长）。

不论是光子能量被物质中电子完全吸收而产生光电子的光电效应,还是获得光户部分能量而产生反冲电子的康普顿散射,都是光子与物质中束缚电子或自由电子“碰撞”的结果。这是光子与运动速度远小于光速的电子碰撞的情况。如果电子运动速度v接近于光速c，即光子与相对论电子相碰撞,则碰撞结果可与康普顿散射效应相反，散射光子不仅未损失能量，反而从运动电子获得能量，散射光子将以较高频率射出，这就是本文要讨论的逆康普顿散射。