Eine Radonmessung basiert stets auf der Zählung von Zerfällen innerhalb eines Zeitintervalls in einer Messkammer. In der Kammer entstehen und zerfallen neben Radon aber auch dessen Tochternuklide. Zuerst nur wenige, dann immer mehr und nach einer gewissen Zeit zerfallen genau gleich viele Atome eines jeden Tochternuklids wie Radonatome. Dieser Prozess ist von den Halbwertzeiten der Tochternuklide abhängig und dauert ungefähr drei Stunden. Erst in diesem Zustand des radioaktiven Gleichgewichts ist die Anzahl der gezählten Zerfälle proportional zur Radonkonzentration. Umgekehrt verhält es sich natürlich genauso; nachdem alles Radon die Messkammer verlassen hat, dauert es drei Stunden, bis alle Tochternuklide in der Messkammer zerfallen sind.

Geräte mit Ionisationskammern oder Szintillationskammern (Lucas-Zelle) können nicht zwischen Zerfällen von Radon und dessen Folgeprodukten unterscheiden. Ihre physikalische Ansprechzeit beträgt deshalb drei Stunden. Verkürzen lässt sich diese nur durch die selektive Messung des direkten Radonzerfallsproduktes Polonium-218 (Polonium), welches sich aufgrund seiner kurzen Halbwertzeit bereits nach ca. 15 Minuten im radioaktiven Gleichgewicht mit Radon befindet. Das Messprinzip nennt man α-Spektroskopie.

Höherwertige Geräte mit Ionisations- oder Szintillationskammer verwenden mathematische Algorithmen, um die tatsächliche Konzentration aus dem Zeitverlauf der Zählrate zu bestimmen. Nach der ersten Messung erhöhen sich allerdings Messunsicherheit und Nachweisgrenze dramatisch, da die Zerfälle aller Tochternuklide als Untergrundsignal mitgeschleppt werden.

Manche Hersteller werben damit, dass nach wenigen Minuten der erste Messwert angezeigt wird. Dieser bezieht sich auf das zur Messung verwendete Zeitintervall und hat nichts mit der tatsächlichen Radonkonzentration zu tun.

Vorsicht! Häufig wird der Begriff α-Spektroskopie in völlig anderem Sinn verwendet. Fragen Sie deshalb stets nach!