La tècnica d'espectrometria gamma permet l'obtenció d'espectres d'energies de les radiacions gamma emeses pels radionúclids i és, avui en dia, una tècnica d'ús molt estès tant qualitativament com quantitativament. Els equips habitualment emprats són els detectors semiconductors de germani ultrapur (HpGe) refrigerats generalment amb nitrogen líquid. Aquests equips permeten treballar amb barreges molt complexes de radionúclids de manera directa sense necessitat de realitzar cap tractament químic de les mostres com a pas previ a la determinació radioactiva. Els radionúclids que habitualment es determinen sobre mostres ambientals de qualsevol tipus amb aquesta tècnica són el Cs-137 i Co-60.