入射粒子與靶核發生某種核反應幾率的度量，是表徵原子核與入射粒子發生相互作用引起核反應可能性大小的物理量，用σ表示。σ具有面積的量綱，其國際單位制單位為米2，常用單位為靶恩或靶，記作b，1靶恩(b)＝10-28米2。註量率為φ的入射粒子轟擊到含有N個靶核的薄靶上，在單位時間內發生某種核反應的數目N′＝σNφ。束流強度為I的入射粒子轟擊到靶核面密度為NN的薄靶上，在單位時間內發生某種核反應的數目N′＝σNNI，因此核反應截面可表示為在單位時間內一個入射粒子與單位面積上一個靶核發生核反應的幾率。

　　對於給定的入射粒子和靶核，可以發生的核反應往往不止一種。發生各種核反應的總幾率等於發生每種核反應的幾率之和，即

稱為總截面，σ i稱為第 i種反應的分截面。核反應的各種截面均與入射粒子的能量有關，這種截面對能量的依賴關系稱為 激發函數。

　　核反應發射的出射粒子往往可以射向各個方向，但不一定各向同性。粒子出射方向相對於入射方向的角度分佈用微分截面σ(θ，ψ)＝dσ/dΩ來表示，Ω為立體角（見圖）。

對於非極化粒子束和非極化靶，出射方向相對於入射方向具有柱對稱性，即σ( θ， ψ)隻是 θ的函數σ( θ)。σ( θ)隨 θ變化的曲線稱為角分佈。