在核技术领域内，最常见的是能量高于两倍电子静质量的γ光子与其周围库仑场作用，会产生电子和正电子对。计算表明，正负电子对的总动量小于γ光子的动量，而剩余的部分动量由反冲核带走。电子对的动能与其静质量相应的能量以及反冲核动能之和恰等于γ光子的能量，即遵守能动量守恒定律。产生电子对的概率与物质的原子序数二次方成正比，并随γ光子能量增加而增大。在实际辐射防护中（如用铅作射线屏蔽材料），当γ射线能量高于2兆电子伏时，正负电子对产生是使γ射线强度衰减的主要原因。高能光子和电子因与物质作用产生级联发生的正负电子对等效应而最终被吸收是电磁量能器的理论基础。正负电子对也可由其他粒子转化而产生出来。如高能电子对湮没，强子-强子碰撞和一些介子（如ρ、ω、φ、J/Ψ、Γ等）衰变时也会产生正负电子对。

γ光子产生的正负电子对在核医学中常可用于科学研究和疾病临床诊断。