Phổ kế gamma xách tay có cấu tạo gồm một khối đầu dò tia gamma nổi bên ngoài với một khối xử lý. Đầu dò nhấp nháy Nal(TI) có độ nhạy cao được sử dụng để đo phân bố năng lượng của bức xạ gamma, suất liều môi trường xung quanh (theo phương pháp chuyển phổ thành liễu), tìm và nhận diện đồng vị phóng xạ. Ngoài ra, còn có ống đếm Geiger-Muller được tích hợp trong khối xử lý để đo suất liều gamma ở dải liều cao. Khối xử lý dựa trên vi xử lý bao gồm các mạch điện tử xử lý xung, phân tích đa kênh, lưu trữ dữ liệu, hiển thị LCD, bàn phím, giao tiếp theo chuẩn ethernet và pin sạc Li-ion. Phổ kế gamma xách tay có thể sử dụng được ở trong phòng thí nghiệm cũng như trong điều kiện hiện trường. Chức năng chính của thiết bị nói chung là nhận diện đồng vị phóng xạ mà không cần phải kết nối với máy PC. Những chức năng khác của thiết bị là dò tìm nguồn phóng xạ và đo suất liều. Phổ kế này rất phù hợp cho các ứng dụng như kiểm soát phóng xạ môi trường, kiểm soát chất thải phóng xạ, kiểm soát việc buôn bán bất hợp pháp các nguồn và vật liệu phóng xạ, kiểm soát phóng xạ trong phế liệu kim loại; trong công nghiệp hạt nhân, y học hạt nhân và ứng phó sự cố bức xạ.