Quá trình tán xạ không đàn hồi các photon tới được gọi là tán xạ Raman [6]. Trong quá trình này photon tới tương tác với vật chất (khí, lỏng và rắn) và tần số của photon được chuyển về hướng màu đỏ hoặc xanh. Sự chuyển đổi đỏ có thể quan sát thấy khi một phần năng lượng của photon được truyền sang vật chất tương tác, và làm tăng năng lượng của khối vật chất trong một quá trình gọi là "tán xạ Stokes Raman". Sự chuyển đổi xanh có thể được quan sát thấy khi năng lượng nội tại của vật chất được chuyển cho photon, và quá trình này được gọi là "tán xạ phản Stokes Raman".

Tán xạ không đàn hồi xảy ra trong tương tác giữa một electron và một photon. Quá trình một photon năng lượng cao va chạm với một electron tự do và chuyển năng lượng cho điện tử được gọi là tán xạ Compton. Khi một electron có năng lượng tương đối va chạm với một photon hồng ngoại hoặc nhìn thấy, electron sẽ chuyển năng lượng cho photon, và quá trình này được gọi là tán xạ Compton ngược [7].