Принцип работы датчиков радиоактивного излучения определяется способом взаимодействия исследуемых частиц с материалом самого датчика. Существует следующие основные типы преобразователей радиоактивного излучения: газовые, жидкостные и твердотельные датчики.
В соответствии с принципом действия все датчики можно подразделить на две группы: датчики столкновений и дозиметры. Первые определяют наличие радиоактивных частиц (контроль), вторые измеряют мощность излучения (измерение).
Принцип работы датчиков основан на способности газов, жидкостей и твердых тел генерировать электронно-дырочные или ионные пары при воздействии на них ионизирующего излучения. После этого положительные и отрицательные заряды при помощи электростатического поля отделяются друг от друга и их количество измеряется. Одна радиоактивная частица с большой энергией может создать несколько таких заряженных частиц.
Для изучения различных свойств радиоактивных излучений (a- и b-частиц, g-квантов), а также для исследования частиц в современной ядерной физике применяются различные методы, в основе которых лежат ионизирующее и фотохимическое действия излучаемых частиц. Устройства для регистрации элементарных частиц, ядер атомов, а также рентгеновских и гамма-излучений называются детекторами.
Выделяют три группы детекторов: трековые (следовые), счетчики, интегральные приборы.