Сущность гаммакаротажа (ГК) заключается в регистрации вдоль ствола скважины интенсивности естественного гамма излучения горных пород.

Измерения осуществляются при помощи скважинного прибора, основная часть которого представляет индикатор гамма квантов. В качестве индикаторов употребляют газонаполненные счетчики Гейгера — Мюллера или сцинтилляционные счетчики. Гаммакванты, попадающие в счетчик, возбуждают импульсы электрического тока. Импульсы после усиления передаются по кабелю на наземный пульт, где преобразуются в постоянный ток, поступающий затем на регистрирующее устройство. Величина тока пропорциональна числу импульсов в минуту, а следовательно, и интенсивности гамма-излучения. Последнюю принято измерять в импульсах в минуту. Однако эта единица существенно зависит от параметров прибора. Более удобной единицей измерения интенсивности гаммаизлучения является рентген в час. В геофизической практике обычно пользуются более мелкой единицей — микрорентгеном в час или иначе гаммой. Чтобы перейти от импульсов в минуту к гаммам, каждый прибор предварительно эталонируют.

Естественная радиоактивность большинства горных пород невелика. Среди осадочных пород наибольшей радиоактивностью отличаются тонкоднсперсные разности (в особенности глубоководные осадки), которые благодаря большой удельной поверхности легко адсорбируют из растворов радиоактивные элементы. Повышенная радиоактивность глинистых пород объясняется также значительным содержанием в них калия.

Пески, песчаники, известняки и доломиты обладают чрезвычайно низкой радиоактивностью, величина которой определяется в основном содержанием глинистых фракций и находится в прямой зависимости от глинистости.

Таким образом, результаты гамма каротажа используют прежде всего для качественной дифференциации пород по содержанию в них глинистого компонента.

Из изверженных пород самой высокой радиоактивностью отличаются кислые породы.

Минерализация промывочного раствора и подземных вод не влияет на показания гаммакаротажа.