通過測定物質吸收的能量在物質中產生的溫度變化和電離效應等物理變化及測定已知能量的帶電粒子束載帶的電荷來確定吸收劑量和照射量。
輻射劑量測量儀是用于測量輻射劑量的。 物理方法雖然是劑量測量的方法，但設備昂貴，技術要求苛刻，其廣泛應用受到限制，常用于一級標準刻度來校正其他劑量計。
1、量熱法
根據射線通過物質后，物質將吸收的輻射能全部轉變為熱能(不轉換成化學能和其他形式的能)的原理，用靈敏儀器測定被照物質溫度的變化來確定輻射劑量。
因此，量熱法是測量吸收劑量的方法，適于測量各種類型射線的輻射劑量，其測量劑量率的范圍為10-4～104戈瑞/秒。量熱法主要用作一級標準來建立和校正一些其他的測量方法。歷*曾用量熱法測量硫酸亞鐵劑量計的吸收劑量，定出G(Fe3+)=15.6。
2、電離室法
通過測量射線在氣體中產生的電離效應來確定輻射劑量。常見的電離室劑量計有標準自由空氣電離室和空腔電離室,用來測量X射線和γ射線的照射量和吸收劑量(見核輻射探測器)。
3、電荷收集法
帶電粒子的劑量可用量熱法測量，但也可利用帶電粒子帶電的特征，通過收集和測量電荷的方法測量。用電荷收集法可測量加速器產生的電子、質子、氘核和氦核等帶電粒子的劑量。
對在輻射場中受照物質吸收能量的測量。其目的是：
①定量研究受照物質內部產生的輻射效應，即研究受照物質的吸收能量與所產生的物理、化學變化間的關系，這種關系常用離子產額和能量產額(G值)表示;
② 監察輻射區內環境和人體的劑量，以確保在輻射地區內工作的人員受到的劑量不超過容許劑量標準;
③作為輻射加工工業和輻射醫療中的質量控制參數。輻射工藝的目的是借助物質吸收電離輻射能而產生所需要的輻射效應。這些效應能否達到，與物質吸收的能量有關。
因此，控制劑量就能控制工藝效果。例如，輻射治療癌癥時，如果使用的劑量太小，就不能有效地殺死癌細胞，達不到治療目的;
相反，若劑量過大，則在殺死癌細胞的同時也破壞了正常組織，造成輻射損傷;因此，將劑量控制在某一范圍內就能達到治療效果。劑量測量方法分物理方法和化學方法兩類。
