Tritt ionisierende Strahlung ein, so trennt diese auf ihrer Flugbahn Hüllenelektronen des Edelgases von ihren Atomkernen. Einige dieser Elektronen entstehen auch in der Nähe des Anodendrahtes. Da die Oberfläche des Drahtes wesentlich kleiner als die der Kathodenröhre ist, herrscht dort ein besonders starkes elektrisches Feld. Die Elektronen werden aufgrund der elektrischen Feldkraft in Richtung Anode beschleunigt und kollidieren dabei mit weiteren Gasmolekülen in der Nähe des Drahtes, die so ebenfalls ionisiert werden. (Stoßionisation, Gasentladung). Die so lawinenartig freigesetzten Elektronen ermöglichen nun einen Stromfluss zwischen Anoden und Kathode, der mittels eines in den Stromkreis eingeschalteten Widerstandes in ein Spannungssignal umgewandelt wird. Dieses Signal wird dann elektronisch verstärkt und entweder als akustisches (Knacken, Piepston) oder optisches Signal (blinken eines Lämpchens) angezeigt. Um die Aktivität eines Präparates bestimmen zu können, werden diese Impulse außerdem von einer Zählerschaltung erfasst.

Unmittelbar nachdem Auslösen einer Gasentladung ist das Zählrohr für eine kurze Zeit (ca. 0,1 Millisekunde) nicht empfänglich für weitere Impulse, was als "Totzeit" genannt wird. Der Grund hierfür liegt darin, dass die nach der Ionisation positiv geladenen Gasatome das elektrische Feld von der Anode abschirmen. Erst wenn die Ionenwolke zur Kathode gewandert ist, um sich dort zu entladen, und wenn die Gasentladung mittels spezieller Zusätze (z. B. Halogene) gelöscht ist, kann der Prozess erneut ausgelöst werden Zusätzlich erfassen einfache Geigerzähler ca. die Anzahl der registrierten Impulse, sprich die Aktivität, was keinen Rückschluss auf die Strahlungsart erlaubt. Die unterschiedliche Ionisierungsfähigkeit und kinetische Energie von z. B. Alpha- und Gammastrahlung bleibt unberücksichtigt. Um diesen Nachteil auszugleichen, können Geiger-Müller-Rohre auch in dem sog. Proportionalbereich betrieben werden, um nicht ca. die Aktivität einer Strahlungsquelle, sondern auch deren Energiedosis ermitteln zu können.== Weblinks ==

http://www.federmann.co.at/vfhess/Kapitel/6_3.html