Une collision inélastique, contrairement à une collision élastique, est une collision dans laquelle l’énergie cinétique n’est pas conservée sous l’action d’un frottement interne.
Dans les collisions de corps macroscopiques, une partie de l’énergie cinétique est transformée en énergie vibratoire des atomes, provoquant un effet de chauffage, et les corps sont déformés.
Les molécules d’un gaz ou d’un liquide connaissent rarement des collisions parfaitement élastiques car l’énergie cinétique est échangée entre le mouvement de translation des molécules et leurs degrés de liberté internes à chaque collision. À un instant donné, la moitié des collisions sont – dans une mesure variable – inélastiques (la paire possède moins d’énergie cinétique après la collision qu’auparavant), et la moitié pourrait être qualifiée de « super-élastique » (possédant plus d’énergie cinétique après la collision qu’auparavant). Moyennées sur un échantillon entier, les collisions moléculaires sont élastiques.
Bien que les collisions inélastiques ne conservent pas l’énergie cinétique, elles obéissent à la conservation de l’élan. Les problèmes de pendule balistique simples n’obéissent à la conservation de l’énergie cinétique que lorsque le bloc bascule à son plus grand angle.
En physique nucléaire, une collision inélastique est une collision dans laquelle la particule entrante provoque l’excitation ou la rupture du noyau qu’elle frappe. La diffusion inélastique profonde est une méthode de sondage de la structure des particules subatomiques de la même manière que Rutherford a sondé l’intérieur de l’atome (voir Diffusion de Rutherford). De telles expériences ont été réalisées sur des protons à la fin des années 1960 en utilisant des électrons de haute énergie à l’accélérateur linéaire de Stanford (SLAC). Comme dans la diffusion de Rutherford, la diffusion inélastique profonde des électrons par des cibles de protons a révélé que la plupart des électrons incidents interagissent très peu et passent directement, avec seulement un petit nombre rebondissant. Cela indique que la charge dans le proton est concentrée en petits morceaux, ce qui rappelle la découverte de Rutherford selon laquelle la charge positive dans un atome est concentrée au niveau du noyau. Cependant, dans le cas du proton, les preuves suggèrent trois concentrations distinctes de charge (quarks) et non une.