Эффективное сечение – мера вероятности столкновения микрообъектов (атомов, ядер и частиц) в виде эффективной площади их поперечного сечения. Это основная величина, характеризующая вероятности столкновений (реакций) в микромире.
    Пусть поток одинаковых частиц пронизывает объём пространства кубической формы с длиной ребра 1 см, внутри которого в качестве мишени находится одно атомное ядро (или одна какая-либо частица). Местоположение этого ядра (или частицы) внутри кубика не имеет значения. Поток частиц падает на одну из граней этого кубика под углом 90^о, причём в единицу времени (1 с) падает j частиц однородно распределенных в пространстве (j – плотность потока частиц и имеет размерность см^-2с^-1). Других частиц помимо тех, которые бомбардируют кубик, нет. Из каждых j частиц с ядром взаимодействует N частиц. Поэтому численно вероятность взаимодействия отдельной частицы с ядром равна N/j. Именно это отношение с учетом его размерности и называют эффективным сечением , т.е. σ =  N/j. Очевидно σ имеет размерность площади (см²).

К понятию “эффективное сечение”

    Поясним происхождение словосочетания “поперечное эффективное сечение”. При механическом соударении двух шаров, из которых один покоится внутри единичного кубического объёма, а о другом известно лишь то, что он падает нормально на грань этого кубика и имеет размеры незначительные по сравнению с размерами покоящегося шара, вероятность соударения шаров численно равна площади поперечного сечения s = R² покоящегося шара, где R - радиус шара-мишени, т.е. в данном случае σ = s = p R².
    Для взаимодействий, не являющихся механическими (контактными), σ - эффективная площадь, характеризующая вероятность конкретного процесса. Она может быть как больше геометрической площади мишени (например, кулоновское взаимодействие), так и меньше неё (слабое взаимодействие).
    Эффективное сечение измеряют в барнах (б). 1 б = 10^-24 см², что примерно соответствует поперечной геометрической площади ядра.

Подробнее см. "Сечение реакции".