Termoluminiscenční dozimetry jsou vhodné látky, v nichž ionizující záření vyvolává excitace elektronů z valenčního do vodivostního pásu s následným záchytem v záchytných centrech. Zahřátím získají elektrony dostatečnou energii k opuštění záchytného centra a k rekombinaci při současné emisi ultrafialového záření nebo viditelného světla. Celková vyzářená energie je úměrná energii ionizujícího záření pohlceného v látce. Detekce vyzářené energie je prováděna vhodnými fotonásobiči. Pro výrobu termoluminiscenčních dozimetrů se používají různé druhy termoluminiscenčních materiálů např. LiF, CaF₂, MgBeO₄, CaSO₄(Dy), aj. s rozdílnou energetickou závislostí a citlivostí pro různé druhy záření.

Výhodou termoluminiscenčních dozimetrů je jejich vysoká citlivost, možnost přesného měření odezvy, poměrně široká oblast lineární závislosti mezi dávkou a odezvou dozimetru, možnost opakovaného použití dozimetru a také možnost použití látek s vlastnostmi blízkými lidské tkáni. Nevýhodou termoluminiscenčních dozimetrů je jejich citlivost na světlo.

Pro hodnocení ekvivalentní dávky na končetinách pracovníků se používají termoluminiscenční dozimetry ve tvaru náramku případně prstýnku.

Prstový termoluminiscenční dozimetr.