Raio delta, na física, qualquer elétron atômico que tenha adquirido energia suficiente recuando de uma partícula carregada que passa pela matéria para forçar, por sua vez, algumas dezenas de elétrons de outros átomos ao longo de sua própria trajetória.
A partícula carregada que dá origem aos raios delta geralmente é relativamente grande, como uma partícula alfa (composta de dois prótons e dois nêutrons), mas também pode ser um elétron de alta velocidade. Essa partícula, à medida que diminui a velocidade da matéria, força milhares de elétrons a sair dos átomos por ionização, produzindo uma sequência de elétrons e íons positivos (átomos com deficiência de elétrons) que podem ser detectados. Os elétrons destacados são geralmente de tão baixa energia que não podem produzir mais ionização. Periodicamente, porém, uma quantidade relativamente grande de energia é transferida para um elétron por uma colisão quase frontal ao longo do caminho da partícula ionizante primária. Estes são os elétrons energéticos que causam ionização secundária e são chamados de raios delta. Em uma emulsão fotográfica desenvolvida, na qual partículas fortemente ionizantes deixaram rastros densos, os raios delta aparecem como esporas ou galhos finos e ondulados. O termo raio delta, usado pela primeira vez pelo físico britânico JJ Thomson, às vezes é estendido a qualquer partícula de recuo que causa ionização secundária.
