核辐射检测系统一般有产生射线的放射源，检测与物质作用前后射线强度变化的探测器，对探测器输出信号进行加工处理的测量电路和显示装置。
核辐射检测是基于以下原理工作：
1.利用放射源的标记作用。将放射源放在被测物体上，若放射源和核辐射探测器间的距离变化，将使探测器接收的射线强度发生变化，根据射线强度变化可确定被测物的位置和运动情况。利用这一原理可测线位移、角位移、液位、流量和转速等参数。
2.利用被测物质与核辐射的相互作用。核辐射与被测物质有多种效应。利用射线的透射效应或荧光效应能测物体厚度、流体密度和温度、线位移和角位移等;用α、β射线的电离效应可测量位移、气体压力和速度等;用中子和物质的相互作用测厚度、液位、温度和流速等。
3.射线摄影术。γ射线照射到被测物体，经物体透射后的射线照射到底片上，进行射线摄影。材料缺陷状况能在底片的对比度中反映出来。
4.利用穆斯鲍尔效应。穆斯鲍尔效应，即原子核对低能γ射线的无反冲共振吸收或共振发射现象。利用该效应可进行位移、速度、加速度、温度、应力的测量以及材料检测等。
所以核辐射检测技术就是利用放射性同位素所发射的α、β、γ等射线与被测物质的作用，如反散、吸收、电离或使物质激发而射出新的射线(如X射线)，若测得电离程度或接收反射后射线的强度及X射线的能谱和强度等，即可得到与被测物有关的物理量。