Do pomiarów ilościowych stosuje się spektrometrię promieniowania gamma z użyciem detektora HPGe. Wymagana zdolność rozdzielcza spektrometru, z uwagi na złożony charakter badanych widm promieniowania gamma, powinna być nie gorsza niż 2,5 keV dla ⁶⁰Co (Eg = 1,33 MeV). Zakres energii fotonów badanych radionuklidów zawiera się w granicach: od 40 do 2620 keV. (Energia fotonów linii promieniowania gamma ²¹⁰Pb wynosi 46,5 keV, a energia ²⁰⁸Tl = 2614,5 keV). Pożądanym jest, aby spektrometr umożliwiał pomiar w tym zakresie energetycznym. Detektor umieszcza się w niskotłowym domku osłonowym, który zapewnia zmniejszenie, przynajmniej o dwa rzędy wielkości, zewnętrznego tła promieniowania gamma. Każda próbka jest mierzona dwukrotnie.

Wstępny pomiar próbki trwający 3000 s jest przeprowadzany bezpośrednio po zakończeniu poboru próbki. Celem tego pomiaru jest stwierdzenie ewentualnej obecności radionuklidów pochodzenia sztucznego, przy dolnym limicie detekcji wynoszącym 20 – 50 mBq/m³. Wyniki wstępnego pomiaru są dostępne po około 1,5 godz od momentu zakończenia poboru i zdjęcia filtru. Jeżeli pomiar wstępny nie wykazał podwyższonej aktywności radionuklidów pochodzenia sztucznego, wówczas pomiar drugi (podstawowy – trwający 80.000 s) należy wykonać po 2 dobach licząc od momentu zakończenia poboru. W ciągu tego czasu ulegają rozpadowi osadzone na filtrze krótkożyciowe pochodne radonu, których obecność wpływa niekorzystnie na wartość dolnego progu detekcji pozostałych radionuklidów. Przygotowanie próbki do pomiaru podstawowego polega na sprasowaniu jej do postaci krążka o średnicy 51 mm i grubości od 4 do 8 mm (zależnie od ilości zebranego pyłu).

Wielokanałowy analizator amplitudy impulsów współpracuje z komputerem wyposażonym w oprogramowanie umożliwiające obliczenie stężeń radionuklidów występujących w badanej próbce. Program ten określa również dolne limity detekcji dla zanieczyszczeń radionuklidami naturalnymi i pochodzenia sztucznego. W oparciu o podstawowy pomiar są określane stężenia każdego radionuklidu występującego w badanym powietrzu.