微觀粒子反應過程中出現的某種粒子與其反粒子成對產生的現象。1932年實驗發現，能量足夠高的γ射線的粒子（光子）經過原子核附近時可轉化為電子與正電子對。這是最早發現的正反粒子對產生事例。後來知道，隻要能量足夠大還可轉化為其他種類的正反粒子對。
某種正反粒子對也可在正反粒子對湮沒過程中產生，如正負電子對湮沒可產生μ＋μ－對、τ＋τ－對或DD＋D－對；質子反質子對湮沒可產生中子反中子對等。此外，正反粒子對也可在其他反應中產生，如用能量足夠高的質子去轟擊另一質子所產生的許多粒子中可出現質子反質子對、μ＋μ－對、π＋π－對、K＋K－對等。
某種正反粒子對的產生過程是該種正反粒子對湮沒過程的逆過程。正反粒子對不僅可通過虛光子產生，也可通過虛的Z0粒子、虛的膠子產生。這3種產生機制可分別用量子電動力學、電弱統一理論和量子色動力學理論相當好地描寫。