Bei der Wechselwirkung der indirekt ionisierenden Photonenstrahlung wird die Energie des einfallenden Strahlenbündels zunächst in Bewegungsenergie elektrisch geladener Elementarteilchen (Elektronen, Positronen) umgewandelt. Diese Sekundärteilchen geben ihre Energie an den Absorber weiter und sind verantwortlich für die Ionisation der durchstrahlten Materie und die darin entstehende Energiedosis.

Die Wechselwirkungen primärer Elektronen unterscheiden sich nicht von denen der Sekundärelektronen aus den Photonenwechselwirkungsprozessen.

Bei Elektronenenergien unterhalb der Anregungs- oder Ionisierungsschwelle der Atomhülle übertragen Elektronen wegen ihrer im Vergleich zum Stoßpartner Atom verschwindend geringen Masse bei der Wechselwirkung im wesentlichen nur Impuls auf das Atom, das als ganzes den Rückstoß aufnimmt. Sie ändern dabei ihre Richtung, verlieren aber fast keine Bewegungsenergie. Dieser Vorgang wird als elastische Streuung bezeichnet.

Bei zunehmender kinetischer Energie können die auftreffenden Elektronen die Hülle der Absorberatome zunächst entweder als ganzes anregen oder bei ausreichendem Energieübertrag auch ionisieren, also einzelne Elektronen aus ihren Schalen stoßen. Sie verlieren dabei einen Teil ihrer Bewegungsenergie. Diese inelastischen Prozesse sind die wichtigsten Energieverlustmechanismen der Elektronenwechselwirkung bei niedrigen Energien.

Ist die Elektronenenergie so hoch, daß die auftreffenden Elektronen die den Atomkern abschirmende Atomhülle durchsetzen können, so können sie auch direkt mit dem Coulombfeld der Atomkerne wechselwirken. Werden sie dabei ohne Energieverlust gestreut, bezeichnet man dies als Coulombstreuung bzw. elastische Kernstreuung.

Werden Elektronen dagegen unter Energieverlust im Kernfeld abgelenkt, so wird ein Teil ihrer Energie in Photonenstrahlung umgewandelt. Diese Strahlung heißt Bremsstrahlung oder inelastische Kernstreuung.