Tán xạ không đàn hồi là phổ biến ở va chạm phân tử. Bất kỳ va chạm nào dẫn đến một phản ứng hóa học đều là không đàn hồi, tuy nhiên thuật ngữ "tán xạ không đàn hồi" được dành riêng cho những va chạm không dẫn đến phản ứng. Có sự chuyển giao năng lượng giữa chế độ chuyển đổi (năng lượng động học) và chế độ quay và dao động.

Nếu năng lượng chuyển giao nhỏ hơn năng lượng tới của hạt tán xạ, người ta gọi là tán xạ giả đàn hồi (quasielastic scattering) [9].