α, β, γ 輻射的致電離能力，可以通過它們在空氣中行進每厘米所產生的離子對數目來衡量。

α 和 β 均為帶電粒子，行經空氣時，其電場會作用於空氣分子，使之電離。其中 α 粒子相比 β 粒子帶電量大，移動較慢，相同距離內可以電離更多的空氣分子，其電離能力更強。

γ 射線為電中性，只有在直接擊中空氣分子時才能使之電離，所以電離能力要比 α 和 β 粒子小得許多。

當 α, β, γ 輻射與空氣作用，電離空氣，其部分能量便傳遞予空氣分子。一旦能量耗盡，它便會停止運動，最後被空氣吸收。

α 粒子電離能力最強，其消耗能量的速率亦最快，所以在空氣中行進的距離也最短。其次是 β 粒子。γ 最不易與空氣分子作用，它所能行進的距離明顯大於 α 和 β 粒子。

同種放射性元素放出的 α 和 γ 輻射都有穩定的能量值，其射程也穩定；而所放出 β 粒子的能量高低不同，以致 β 粒子的射程有明顯的差異。

α 粒子的電離能力強而射程短，而且質量大不易發生偏轉，在雲室中會看到 α 粒子的軌跡為一段粗短筆直的白線，長度相若。

β 粒子電離能力較弱而射程較長，加上質量輕，會與空氣分子碰撞而改變方向，在雲室中會看到 β 粒子的軌跡為細長而曲折的白線，長度各異。

γ 射線電離能力微弱，難以在雲室中觀察到。γ 射線會激發原子核外的電子以較高的能量飛出，在雲室中還會看到這些電子的軌跡。

α 和 β 粒子的電離能力較強，進入蓋革計數器後都會產生電離而被探測，探測的效率可達 100%。γ 射線電離能力較低，大多會穿過計數器而不產生電離，約每 100 個 γ 射線進入計數器，才會量得一次計數。