分为定点检测和连续检测两类。

定点检测时，在料仓外需要检测的高度位置，一侧安装一放射源，另一侧安装一个射线探测器，放射源发射的伽马射线可穿透料仓壁被探测器接收。当料仓内物位高度达到和超过该位置时，物料会吸收射线，使探测器接收的信号减弱。仪表据此发出定点控制信号。

如要连续检测物位，可以在料仓一端安装一个放射源，使其发射的射线穿过料仓料位测量范围，在料仓另一侧安装一个或几个探测器。在物位高度不同时，物料吸收射线能量不同，影响探测器接收信号强度，输出电信号强度不同，经处理及标定后，即可计算出料仓内物位，并转换成物位信号输出。

放射源通常采用铯（¹³⁷Cs）或钴（⁶⁰Co）。钴的伽马射线能量比铯强。从安全考虑，凡是铯源能解决的就用铯源；若铯源不能解决，就用钴源。放射源强度选择由测量范围及精度决定。

探测器（射线接收器）主要是计数管和闪烁晶体探测器。前者价廉（低端），后者为中高端。

核辐射式物位计是唯一能够完全安装在容器外的物位测量技术，测量过程和物料及料仓完全不接触，因此可以用于高温、高压、密封（有毒）等最严酷工况的物位测量。但是放射源有危险，有严格的许可证管理制度，仪表价格贵，管理成本高，所以核辐射式物位计只能用于其他方法难以测量的特殊场合。