Un contador Geiger es lo que la mayoría de la gente quiere decir cuando piensa en un detector de radiación. Este dispositivo utiliza un tubo Geiger-Müller como sensor. Este tubo está lleno de un gas inerte que se vuelve conductor para un breve destello cuando una partícula o fotón pasa a través de él. Este destello de electricidad luego se mide en un medidor, mediante clics audibles o ambos. Una gran cantidad de radiación que pasa a través del tubo produce una lectura más alta y más clics debido a la mayor cantidad de corriente eléctrica que se genera dentro del tubo. El gas contenido en el tubo puede ser argón, helio o neón. Los contadores Geiger son útiles para detectar las radiaciones ionizantes: rayos alfa, beta y gamma. Sin embargo, la mayoría de los contadores Geiger portátiles funcionan mejor con rayos alfa y beta. La densidad del gas dentro del tubo suele ser suficiente para estos dos rayos, pero no para los rayos gamma de alta energía.
Estos son dispositivos de laboratorio grandes que se utilizan para detectar una amplia variedad de partículas. A veces también se les llama detectores de radiación, porque la radiación y las partículas cargadas a menudo son sinónimos. Los detectores de partículas son dispositivos altamente especializados y muchos solo pueden detectar uno o unos pocos tipos de radiación. Un ejemplo es la celda de Lucas, que funciona filtrando muestras de gas y contando las partículas radiactivas, que es un medio para medir la desintegración radiactiva en sustancias como el uranio o el cesio. Otros detectores funcionan llenando tanques con una sustancia determinada, elegida porque reacciona cuando es golpeada por un tipo particular de radiación y se convierte en otra cosa. Al medir el cambio en la composición del contenido del tanque, se puede detectar y medir la radiación. Los detectores de radiación de Cerenkov buscan específicamente esa radiación, que se produce cuando las partículas viajan más rápido que la luz cuando ambas atraviesan un medio determinado. El medio suele ser un gas o líquido que ralentiza considerablemente la luz, pero no algunas partículas de alta energía.
Los detectores herméticos están diseñados para incorporar diferentes diseños de detectores para medir toda la radiación posible. Por lo general, se construyen alrededor del centro de interacción de un colisionador de partículas y se denominan "herméticos" porque se supone que deben dejar escapar la menor cantidad posible de radiación sin medir o incluso dejarla escapar en todas. Los diseños de detectores herméticos vienen en tres capas. La primera es una capa de seguimiento. Este mide el impulso de las partículas cargadas a medida que se mueven en un arco curvo a través de un campo magnético. La segunda es la capa de calorímetros, que funcionan absorbiendo partículas cargadas en sustancias densas para su medición. El tercero es un sistema de muones. Esto mide los muones, el único tipo de partícula que los calorímetros no detendrán y, sin embargo, aún puede detectarse. Es importante comprender que, si bien la mayoría de los detectores herméticos comparten este principio de diseño de tres capas, los instrumentos reales utilizados en cada capa pueden variar mucho. Estos son dispositivos grandes, complejos, especialmente diseñados y hechos a la medida, y no hay dos exactamente iguales.