輻射探測器的工作原理基于粒子與物質的相互作用。當粒子通過某種物質時,這種物質就吸收其全部或部分能量而產生電離或激發作用。
如果粒子是帶電的,其電磁場與物質中原子的軌道電子直接相互作用。
如果是γ射線或X射線,則先經過一些中間過程,發生光電效應、康普頓效應或產生電子對,把部分或全部能量傳給物質的軌道電子,再產生電離或激發。
對于不帶電的中性粒子,例如中子,則是通過核反應產生帶電粒子,然后造成電離或激發。
輻射探測器就是用適當的探測介質作為與粒子作用的物質,將粒子在探測介質中產生的電離或激發,轉變為各種形式的直接或間接可為人們感官所能接受的信息。