能譜儀主要有探測器、脈沖幅度分析器、記錄顯示電路三部分組成。工作時，探測器將不同能量的射線變成相應幅度的電脈沖并加以放大。放大的脈沖送到脈沖幅度分析器加以分離，然后由記錄顯示電路記錄。它既可以測量γ能譜，又可以測量總γ照射量率。野外輕便γ能譜儀常用于測量巖石或地層的鈾、鐳、釷、鉀等含量。一般實驗室用的足多道γ能譜儀，野外常用四道γ譜儀，如FD一840四道γ能譜儀、FD一3003地面γ能譜儀、GAD一6型γ能譜儀以及FD一3022型γ能譜儀，航測用的航空γ能譜儀（如FD 123型、進口的GR一800）和應用于井中的γ能譜儀（如FD一121）等。