测井仪分为井下探管和地面操作台两部分。由于井下条件不同于地面，γ测井仪应具有下面基本要求：①应保证较高的稳定性和可重复性，并保证定量解释可靠性；②具有相当大的测量范围，尽量能够发现小异常，还能够测定强放射性；③探管能承受深井泥浆或水的巨大压力；④能适应井下较大的温度变化。将井下探管在井内由下向上提升测量，来自岩层的自然γ射线穿过井液和探管外壳进入探测器，经过闪烁计数器将γ射线能量转化为不同大小的电脉冲信号，放大器把电脉冲放大后由电缆送到地面操作台，地面操作台把每秒（分）钟的电脉冲数转换成与其成正比例的电压（或电流）并进行记录。通常γ测井仪要沿井孔连续记录井剖面的自然γ强度曲线，γ能谱测井仪还要尽量反映放射性矿物（铀、钍、钾）的自然γ能谱特征，以利于γ谱解析，进而确定放射性矿物在地层中的含量分布。γ测井仪被广泛用于放射性矿产勘探与开采过程中，主要用来确定矿体位置、矿层厚度及含量。在煤田测井、石油测井和金属矿测井等领域也有广泛用途。