Принцип виявлення іонізуючих випромінювань заснований на здатності цих випромінювань іонізувати речовину, в якій вони поширюються. Іонізація, в свою чергу, є причиною фізичних та хімічних змін в речовині, які можуть бути виявлені та виміряні. Для виявлення і вимірювання іонізуючого випромінювання використовують такі методи: фотографічний, сцинтиляційний, хімічний, іонізаційний.

Фотографічний метод оснований на ступені почорніння фотоемульсії. Під впливом іонізуючого випромінювання молекули бромистого срібла, що містяться у фотоемульсії, розпадаються на срібло і бром із утворенням кристаликів срібла, що й спричиняють почорніння фотоплівки під час її проявлення. Густина почорніння пропорційна поглинутій енергії випромінювання. Порівнюючи густину почорніння з еталоном, визначають дозу випромінювання, одержану плівкою.

Сцинтиляційний метод. Деякі речовини (сірчаний цинк, йодистий натрій) під впливом іонізуючого випромінювання світяться. Кількість спалахів пропорційна потужності дози випромінювання і реєструється за допомогою спеціальних приладів - фотоелектронних помножувачів.

Хімічний метод. Деякі хімічні речовини під впливом іонізуючого випромінювання змінюють свою структуру. Так, тривалентне залізо з індикатором дає кольорову реакцію. Хлороформ у воді за опромінення розкладається з виникненням соляної кислоти, яка утворює кольорову реакцію з індикатором добавленим до хлороформу. За густиною забарвлення можна судити про дозу випромінювання.

Іонізаційний метод. Під впливом іонізуючого випромінювання в ізольованому об’ємі виникає іонізація газу. Електрично нейтральні атоми газу поділяються на позитивні та негативні іони. Якщо в цей об’єм вмістити два електроди, до яких прикласти напругу постійного струму, то між ними виникне електричне поле, в якому виникає направлений рух заряджених частинок, тобто - іонізаційний струм, вимірюючи який можна визначити інтенсивності іонізуючих випромінювань.