Der Sensor, in dem Fall das Geiger-Müller-Zählrohr, enthält ein Gas unter sehr niedrigem Druck. Die Glashülle des Zählrohrs ist sehr dünn und besitzt eine Öffnung, bzw. Stelle an der das Glas wesentlich dünner ist. Diese wird Nachweisfenster genannt.
Der restliche Teil des Zählrohrs wird gewöhnlich durch Metall abgeschirmt. Hierbei gibt es jedoch auch einen beweglichen Teil, um die Öffnung bei Bedarf zu schließen.
Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung erzeugt die Ionisierung des Gases, wenn die Elektronen durch das Rohr schwirren.
Es gibt eine Spannung über die Tube, die knapp ist, was benötigt wird, um eine Entladung zu verursachen
Wenn die Strahlung das Gas ionisiert, führt die erzeugte Entladung dazu, dass die als Ereignis durch die elektronische Schaltung des Messgerätes gemessen wird. Hier erzeugt ein Verstärker mit Zählwerk bzw. Lautsprecher bei jedem Nachweis eines radioaktiven Teilchens das charakteristische Klicken.
Das Zählwerk kann auf jeden Ausschlag, alle 10 Ausschläge, alle 100 Ausschläge und so weiter eingestellt werden. Dies erleichtert die Messung höherer Strahlungswerte.
Alpha-Partikel können das Zählrohr nur schwer durchdringen. Auch Beta-Artikel werden teilweise abgeschirmt. Dies führt dazu, dass man mit einem Geigerzähler meist Gamma-Partikel misst.
