På denne måten blir beregningen av det tilsvarende tverrsnittet for slik Compton-spredning mer komplisert. Resultatet er gitt ved Klein-Nishinas formel og avhenger eksplisitt av Plancks konstant. Dette spredningstverrsnittet varierer også med energien til den innkommende energien i motsetning til Thomson-tverrsnittet. Det viser at prosessen er kvantemekanisk av natur, noe som allerede er implisitt når elektromagnetisk stråling blir beskrevet som en strøm av fotoner.