Gammastrahlende Radionuklide wie z.B. Cs-137, Co-60 oder I-131 können im Direktmessverfahren bestimmt werden. Die Proben werden in einer kalibrierten Messgeometrie auf einen Detektor gestellt. Über das bei der Messung entstehende Spektrum können Radionuklide identifiziert werden und ihre Aktivitäten bestimmt werden.
Ist in einer Probe die Summe über die Aktivität der alphastrahlenden und betastrahlenden Radionuklide gefordert, wird mittels Proportionalzähler die Gesamt-Alpha-Aktivität und die Gesamt-Beta-Aktivität bestimmt. Um möglichst wenig Matrixeffekte zu haben, müssen Flüssigkeiten eingedampft und Feststoffe in dünnen Schichten aufgesiebt werden.
Für betastrahlende Radionuklide wie z.B. H-3, C-14, Fe-55 oder Ni-63 wird üblicherweise das Verfahren der Flüssigszintillation angewendet. Bei diesem Verfahren muss das gesuchte betastrahlende Nuklid mittels Vorbehandlung der Probe erst aus der Matrix isoliert und in eine homogene flüssige Form überführt werden.
Für die Bestimmung alphastrahlender Radionuklide wie z.B. U-238, Pu-239/240 oder Cm-244 wird die Alphaspektrometrie eingesetzt. Bei diesem Verfahren muss das gesuchte Nuklid mittels Vorbehandlung der Probe erst aus der Matrix isoliert und danach möglichst massefrei auf ein Plättchen abgeschieden werden.