Эффекти́вное сече́ние (эффективное поперечное сечение, сечение в физике) — величина, характеризующая вероятность взаимодействия микрочастиц при их столкновении; имеет размерность площади, обычно измеряется в кв.см. В результате упругого или неупругого рассеяния частиц существует вероятность перехода системы двух сталкивающихся частиц в определенное конечное состояние. Эффективное сечение равно отношению числа таких переходов в единицу времени к плотности потока рассеиваемых частиц, падающих на мишень, то есть к числу частиц, проходящих в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную к их скорости. Различным типам переходов, наблюдаемых при рассеянии частиц, соответствуют разные эффективные сечения. Упругое рассеяние частиц характеризуют дифференциальным эффективным сечением, равным отношению числа частиц, упруго рассеянных в единицу времени в единицу телесного угла, к потоку падающих частиц, и полным эффективным сечением, равным интегралу дифференциального сечения, взятому по полному телесному углу.
При наличии неупругих процессов полное сечение складывается из эффективных сечений упругих и неупругих процессов. Для более детальной характеристики рассеяния вводят сечение для отдельных типов (каналов) неупругих реакций. Для множественных процессов значение имеют инклюзивные сечения, описывающие вероятность появления в данном столкновении определенной частицы или группы частиц. Если взаимодействие между сталкивающимися частицами велико и быстро падает с расстоянием, то эффективное сечение по порядку величины, как правило, равно квадрату радиуса действия сил или геометрическому сечению системы; однако вследствие специфических квантовомеханических явлений эффективные сечения могут отличаться от этих значений; например, в случаях резонансного рассеяния и эффекта Рамзауэра.
Экспериментальные измерения эффективного сечения рассеяния дают сведения о структуре сталкивающихся частиц. Измерения сечения упругого рассеяния альфа-частиц атомами позволили открыть атомное ядро, а упругого рассеяния электронов протонами и нейтронами (нуклонами) — определить радиусы нуклонов и распределение в них электрического заряда и магнитного момента (формфакторы). Понятие эффективного сечения используется в статистической физике при построении кинетических уравнений.