康普顿散射成像（Compton scatter imaging），理学-化学-放射化学与核化学-放射分析化学-核分析技术，通过测量从被照物体中发射出来的康普顿散射线来对物体内部进行成像的放射成像技术。发生康普顿效应时，入射射线的能量有一部分转移给反冲电子，另一部分保留为散射光子。当射线通过准直器狭缝入射到样品时，从样品不同深度层产生的散射射线到达检测器的路径不同。如果在同一层中存在有性质差异（如缺陷或密度不同），所产生的散射射线也不同，利用适当的检测器获取从样品某层散射的光子的数据，可对样品进行显像。康普顿散射成像系统通常包括射线源、扫描系统、散射射线检测系统、计算机与软件系统、图像显示和数据存储系统和控制系统。康普顿散射成像的主要特点是：射线源与检测器位于被测样品同一侧，通过计算机技术，能够实现很高的图像对比度以及层析功能，一次可得到多个截面的图像。其局限性在于：适用于低原子序数的材料并且位于近表面区的较小厚度范围内的缺陷检测，通常适用于3～5毫米厚的钢材、25毫米厚的铝材、50毫米厚的塑料和复合材料。此外，基体材料和缺陷对射线散射差异会影响成像时间和图像分辨率。