重離子核反應的一種類型，在兩核的碰撞過程中伴隨著若幹核子轉移或交換的反應。同輕離子的類似過程相比，重離子轉移反應具有如下特點：①發生多核子轉移反應的幾率較大，轉移方式複雜，有一步轉移，也有兩步、三步甚至多步轉移過程。此外，各種反應道（見核反應）之間的耦合也比較強。②重離子反應的庫侖勢壘較高，如果轉移的核子數較多，反應能(又稱反應Q值)很大，則生成的剩餘核可能處於高激發態和高自旋態。③重離子反應中入射道的相對運動德佈羅羅意波波長很短，一般小於0.1fm，遠小於核半徑。準經典近似的條件很好成立，理論計算可以大為簡化。不過，在研究輕離子轉移反應時常用的零力程近似和無反沖近似，變得不合適瞭。④反應截面對反應Q值和轉移角動量L具有強烈的選擇性，隻有在某些合適的Q值和L值附近，反應才能以較大的幾率發生，這種現象被稱為Q窗效應。從經典的物理圖像來看，可以理解為出射粒子傾向於繼續沿著入射粒子的原有軌道運動。⑤由於庫侖排斥力很大，轉移角動量對出射粒子角分佈的影響居於次要地位。因此，當入射能量接近或稍高於庫侖勢壘時，出射粒子的角分佈在擦邊角附近呈峰。
輕離子引起的轉移反應是一種極有價值的核譜學工具，在這方面，重離子轉移反應由於涉及到的自由度多，反而不如輕離子有效。不過，要研究原子核結構的多體關聯以及利用雙質子轉移反應研究質子對關聯等，隻有用重離子轉移反應才能辦到。
當轉移核子數較多（比如說，大於4個核子）時，反應常常伴隨大的能量轉移。在這種情況下，重離子轉移反應和重離子深部非彈性碰撞之間不存在明顯的分界。