電離室是一種探測 電離輻射的氣體探測器。
氣體探測器的原理是，當探測器受到 射線照射時，射線與氣體中的分子作用，產生由一個電子和一個 正離子組成的 離子對。這些離子向周圍區域自由擴散。 擴散過程中，電子和 正離子可以 復合重新形成 中性分子。但是，若在構成氣體探測器的收集極和高壓極上加直流的極化電壓V，形成 電場，那么電子和正離子就會分別被拉向正負兩極，并被收集。隨著極化電壓V逐漸增加，氣體探測器的工作狀態就會從復合區、飽和區、正比區、有限正比區、蓋革區(G -M區)一直變化到連續放電區。
所謂 電離室即工作在飽和區的氣體探測器，因而飽和區又稱 電離室區。如圖11-1所示，在該區內，如果選擇了適當的極化電壓， 復合效應便可忽略，也沒有碰撞放大產生，此時可認為 射線產生的初始 離子對N0恰好全部被收集，形成電離 電流。該 電離電流正比于N0，因而正比于 射線強度。加速器的監測探測器一般均采用 電離室。標準 劑量計也用電離室作為測量元件。 電離室的電流可以用一臺靈敏度很高的 靜電計測量。
不難看出， 電離室主要由收集極和 高壓極組成，收集極和高壓極之間是氣體。與其他氣體探測器不同的是， 電離室一般以一個大氣壓左右的空氣為 靈敏體積，該部分可以與外界完全連通，也可以處于封閉狀態。其周圍是由導電的空氣等效材料或組織等效材料構成的電極，中心是收集電極， 二極間加一定的極化電壓形成 電場。為了使收集到的 電離 離子全部形成 電離 電流，減少漏電損失，在收集極和高壓極之間需要增加保護極。
當X 射線、γ射線照射 電離室，光子與電離室材料發生相互作用，主要在電離室室壁產生次級電子。次級電子使電離室內的 空氣電離，電離離子在 電場的作用下向收集極運動，到達收集極的離子被收集，形成電離 電流信號輸出給測量單元。