读出参量可以是每秒计数，或者伽马射线空气比释动能率（单位为戈瑞/秒，或者微戈瑞/秒），或者吸收剂量率（每小时纳戈瑞）。根据应用领域不同，还可分为地面、钻井和航空伽马辐射测量仪器，如地面携带式伽马辐射仪、航空伽马辐射总量测量仪、伽马辐射测井仪等。地面携带式伽马辐射仪的能量阈值一般确定为50千电子伏，在空中和井中测量伽马射线总强度的能量阈值一般选择100千电子伏。早期的伽马辐射仪采用盖革计数器为伽马射线探测器，20世纪60年代以来，在放射性勘探领域普遍采用碘化钠（铊）与光电倍增管组成的闪烁计数器为伽马射线探测器。探测灵敏度主要取决于碘化钠（铊）晶体的大小，晶体越大，灵敏度越高；但较大的晶体使仪器的重量增大，野外携带不便。21世纪以来，GPS芯片应用于伽马辐射仪，实现了野外测量过程中的实时定位。在环境辐射测量领域，经伽马吸收剂量校准的伽马辐射仪称为伽马剂量仪或伽马剂量计。