Szcintilláló anyagok (scintillators) és a g -sugárzás kölcsönhatásakor fényfelvillanás (foszforeszencia jelenség) keletkezik a szcintillátorban a kölcsönhatás másodlagos, töltött részecskéinek hatására. A fényfelvillanás fotoelektron sokszorozóval (photomultiplier) átalakítható a fotoelektromos jelenség alapján (foto)elektronok áramává, majd az áram erõsíthetõ. A szcintillátorok által a kibocsátott fény intenzitása a g -sugárzás energiájának függvényében, vagyis a detektor válaszfüggvénye nem lineáris, bár sokszor használják ezt a közelítést gyakorlati alkalmazásokban kisebb energiaintervallumokra. A szcintillátoroknak két, eltérõ elven mûködõ típusa van.

• A szervetlen anyagok szcintillációs tulajdonságai a kristályos szerkezetre vezethetõk vissza, ezért csak (mono- vagy poli-) kristályos formában használhatók. A fénykibocsátás a szilárd anyagok sávszerkezetében történõ átmenetekkel magyarázható. Legismertebb fajtáik a NaI(Tl), ZnS(Ag), Bi₄Ge₃O₁₂ (röv. BGO) vagy az üveg detektorok. Nagy effektív rendszámuk (pl. Z_I=53) és sûrûségük miatt igen nagy belsõ hatásfokkal jellemezhetõk. Ugyanakkor kis energiafelbontással rendelkeznek, és érzékenyek a hõmérséklet ingadozására.

• A szerves anyagok szcintillációs tulajdonságai molekulaszerkezetre vezethetõk vissza, ezért halmazállapottól függetlenül használhatók. Nagyon változatos formában (folyadék-szcintillációs koktélok, polimerizált oldatból plasztik szcintillátorok a legkülönbözõbb alakban, filmek, vagy gázszcintillátorok) fordulnak elõ. A fénykibocsátás a molekulák g -elektronjaival magyarázható. Legismertebb fajtáik az antracén (C₁₄H₁₀), stilbén, naftalén vagy a POPOP detektorok. Kis effektív rendszámuk (pl. Z_C =12) miatt g -sugárzás mérésére a legritkább esetben használhatók. A plasztik detektorok extrém gyors fénykibocsátásukkal (rövid holtidejükkel) tûnnek ki.