Delta-stråle, i fysik, ethvert atomelektron, der har erhvervet tilstrækkelig energi ved at tilbageløbe sig fra en ladet partikel, der passerer gennem stof for at tvinge nogle snesevis af elektroner ud af andre atomer langs sin egen bane.
Den ladede partikel, der giver anledning til delta-stråler, er generelt relativt stor, såsom en alfa-partikel (sammensat af to protoner og to neutroner), men kan også være et højhastighedselektron. Denne partikel, når den bremser ned i materien, tvinger tusinder af elektroner ud af atomer ved ionisering, hvilket frembringer et kølvandet på elektroner og positive ioner (elektronmangel-atomer), der kan detekteres. De adskilte elektroner er normalt af så lav energi, at de ikke kan producere yderligere ionisering. Men med jævne mellemrum overføres en relativt stor mængde energi til en elektron ved en næsten head-on kollision langs stien til den primære ioniserende partikel. Dette er de energiske elektroner, der forårsager sekundær ionisering og benævnes delta-stråler. På en udviklet fotografisk emulsion, hvor stærkt ioniserende partikler har efterladt tæt spor, vises delta-stråler som tynde bølgede sporer eller grene. Udtrykket delta-stråle, der først blev brugt af den britiske fysiker JJ Thomson, udvides undertiden til enhver rekylpartikel, der forårsager sekundær ionisering.
