En kvinna försökte på julaftonskvällen anfalla påven, som ramlade omkull på väg till altaret. En kardinal skadades i attacken.
Enligt den italienska tidningen Corriere della Sera klättrade en kvinna in över avspärrningarna. Hon försökte sedan anfalla Benedictus XVI och chockade kyrkobesökare kunde se hur både påven och en fransk kardinal föll till marken.
Attacken skedde när påven Benedict XVI var på väg mot altaret för att inledda midnattsmässan i S:t Peterskyrkan. Den 82-årige påven uppges snabbt ha rest sig och fortsatt mässan, till synes oskadd.
Ytterligare en person, kardinalen Roger Etchegaray, slogs omkull av kvinnan och fick föras till sjukhus. Den 87-årige franske kardinalen bröt ett lårben, uppger Reuters.
Ciro Benedettini, taleskvinna för Vatikanen, uppger för nyhetsbyrån AP att kvinnan greps av polis och hölls på torsdagsnatten i förvar. Kvinnan ska vara psykiskt sjuk.
Vatikanen uppger i sin första kommentar till den märkliga händelsen att kvinnan var "psykiskt instabil" och att hon inte var beväpnad.
Den 25-åriga kvinnan, som har både italiensk och schweizisk nationalitet, har förts till sjukhus för undersökning.
Påvens schema för julhelgen påverkas inte av överfallet, hälsar Vatikanen.
Midnattsmässan i S:t Peterskyrkan började i år två timmar tidigare för att påven skulle orka med hela programmet. I början av sin predikan uppmanade påven åhörarna att ta avstånd från våld och istället använda sanning och kärlek som vapen.
För en och en halv vecka sedan attackerades den italienska premiärministern Silvio Berlusconi, 73, av en psykiskt sjuk man efter ett torgmöte i Milano. Berlusconi fick näsbenet avslaget och fick spendera flera dagar på sjukhus.
Även under en julmässa förra året försökte en psykiskt sjuk kvinna angripa påven när han var på väg ut ur kyrkan.Den gången stoppades kvinnan av vakter bara en meter från Benedict XVI (se filmklipp nedan). Attacken ska ha skett eftersom kvinnan tolkade påvens julbudskap som ett angrepp mot homosexuella och transsexuella. Corriere della Sera uppger att det kan handla om samma kvinna som attackerade påven på torsdagskvällen.
Se video från när påven drogs omkull på BBC News.