Na física, a produção de pares é o que acontece quando um fóton interage com o núcleo de um átomo, em vez do elétron como nas interações de raios X de nível inferior. O fóton dá sua energia ao núcleo e depois cria um par de elétrons carregados positiva e negativamente. O elétron positivo (positron) ioniza até se combinar com um elétron livre. As duas partículas se dispersam em direções opostas.
A probabilidade de produção de pares é proporcional à energia dos fótons que chegam e é afetada pelo número atômico do material. A produção de pares geralmente acontece com níveis de energia acima de 25 MeV. A produção de pares acontece às vezes em tratamentos de radioterapia com feixes de fótons de alta energia. Está de alguma forma relacionada ao efeito fotoelétrico.