Máy đếm tia phóng xạ là công cụ quan trọng để phát hiện và đo độ phóng xạ. Chúng hoạt động bằng cách cho vật liệu phóng xạ tiếp xúc với các nguyên tử bên trong máy dò tạm thời hấp thụ năng lượng bức xạ. Các nguyên tử bị kích thích này trở lại trạng thái không bị kích thích và phát ra các photon được máy đếm ánh sáng phát hiện.
Các nguyên tử trong chất phóng xạ phân rã, biến đổi thành nguyên tử của một nguyên tố khác và phát ra vật chất và năng lượng.
Trong máy đếm ánh sáng, chất phóng xạ được hòa tan trong dung môi chứa các nguyên tử của vật liệu được biết là hấp thụ bức xạ này, được gọi là chất phóng xạ. Khi các nguyên tử hấp thụ bức xạ này, chúng trở nên kích thích. Các electron trong các nguyên tử này được đưa vào trạng thái năng lượng cao hơn với dòng năng lượng này. Tuy nhiên, các electron không duy trì được lâu ở trạng thái năng lượng cao và trở về trạng thái cơ bản của chúng trong vòng một phần của giây. Khi các electron rơi xuống trạng thái năng lượng thấp hơn, nguyên tử mất năng lượng dưới dạng một photon phát ra, là hạt không có khối lượng của tất cả năng lượng điện từ, kể cả ánh sáng.
Các photon phát ra này tương tác với các nguyên tử trong một cấu trúc trong bộ đếm được gọi là ống nhân quang, ống nhân quang phát ra các electron thông qua một quá trình gọi là hiệu ứng quang điện. Xung điện thu được cho thấy rằng các photon đã được phát hiện, cho thấy rằng hiện tượng phóng xạ đã kích thích chất soi sáng. Việc đo xung cho phép các nhà khoa học xác định mức độ phóng xạ trong chất được thử nghiệm.
