照射量X的定义为：

式中的值为X或γ射线在质量为的空气中释放出来的全部电子（负或正电子）完全被空气阻止时，在空气中产生的一种离子总电荷的绝对值。照射量的单位是库仑/千克，符号是C/kg。

由于电离室的输出信号电荷量就等于入射X、γ射线所产生的次级电子在电离室工作气体内产生的总电离电荷量，因此，在满足一定的限制条件后，可以做到使电离室的输出信号电荷恰好与入射射线在该处的照射量相对应。空气电离室就是采用空气作为工作气体（与大气相通，也称自由空气电离室），并使X、γ光子在所限定的体积内产生的次级电子在周围空气中损耗掉全部能量，并且在这一过程中因电离产生的全部离子对都被电离室电极所收集而产生输出信号电荷。再根据有效测量体积、空气密度等参数，即可得到照射量的结果。同时，由于各种因素的影响会使测量到的电荷量与实际电荷量有一定差异，需要进行修正。考虑到电离室内离子复合损失、电场畸变、射线束衰减、空气湿度等因素并进行修正后，用自由空气电离室测量照射量的准确度在1%以内。