Na rozdíl od zevního ozáření jsou u vnitřní kontaminace nejvíce nebezpečné částice α a β, které mají o několik řádů větší ionizační schopnost než fotony a neutrony. Proto se stanovuje kromě aktivity, také typ radionuklidů přijatého do organismu a chemická i fyzikální forma jeho molekul nebo adsorbentů. Podle toho také radionuklidy procházejí dýchacím nebo zažívacím traktem a usazují se v některém orgánu či tkáni. Aktivity získané měřením se pak převádějí na  úvazky efektivní dávky nebo úvazky ekvivalentní dávky pomocí modelů.

Vztahy mezi veličinami stanovitelnými měřením a úvazkem efektivní dávky.

Vnitřní kontaminaci lze monitorovat přímo měřením aktivity radionuklidu v těle nebo orgánu celotělovým počítačem nebo jednodušším zařízením nebo nepřímo měřením aktivity radionuklidů vyloučených v exkretech případně měřením pracovního prostředí.

Přímé metody

  Přímými metodami se rozumí stanovení aktivity radionuklidu měřením in vivo celého těla nebo orgánu či tkáně celotělovým počítačem nebo obdobným zařízením (například zařízení pro stanovení obsahu radioizotopů jódu ve štítné žláze).

Celotělové počítače jsou většinou spektrometry záření gama se scintilačními nebo polovodičovými detektory, jimiž se měří záření gama nebo charakteristické rentgenové záření, které emitují radionuklidy, přítomné v těle. Aby při celotělovém měření bylo dosaženo přibližně stejné detekční účinnosti pro všechna místa těla, používá se několika scintilačních detektorů větších rozměrů, rozmístěných kolem těla pacienta v uspořádání tzv. celotělového detektoru.

Celotělový počítač.

Většinou se detektory umísťují do stínící kobky, které snižují pozadí, způsobené přítomností přírodních radionuklidů v obklopujících stavebních materiálech, kosmickým zářením i eventuelní přítomností radionuklidů na jiných pracovních místech. Stínění je důležité vždy, když se jedná o měření nízkých aktivit, o což ve většině případů vnitřní kontaminace jde. Snížením pozadí při měření se snižuje i minimální detekovatelná aktivita dosažitelná v určitém čase, lze tedy pro dosažení stejné minimální detekovatelné aktivity použít kratších dob měření.

Rozšířené jsou i celotělové počítače, mající jen částečné stínění (shadow - shield). Používají se zejména jako mobilní celotělové počítače, které mají využití nejen pro havarijní případy, ale i pro rutinní monitorování v případech, kdy jde o velké vzdálenosti a monitorování tímto způsobem přijde levněji než budování celotělového počítače na místě.

Volba stínění i detektorů závisí na zamýšleném způsobu použití. Pro pracoviště, kde lze očekávat vnitřní kontaminace směsí radionuklidů, jsou jednoznačně výhodnější pro mnohem lepší rozlišení polovodičové detektory z vysoce čistého germania . Jde-li o možnou kontaminaci jedním či několika málo předem známými radionuklidy, může být výhodnější použití scintilačních detektorů (kapitola 1.6.2), které jsou levnější. Technologie výroby scintilačních detektorů NaI(Tl) umožňuje výrobu krystalů v mnohem větších objemech, než je tomu u detektorů polovodičových, snáze se tedy dosáhne vyšší geometrické účinnosti a tedy i vysoké citlivosti.

Polovodičový detektor HPGe detektor (shadow shield).

V některých případech je postačující měřit aktivitu jen v některých orgánech či tkáních. Nejrozšířenější je monitorování radioizotopů jódu (¹³¹I, ¹²⁵I) ve štítné žláze. Pro tyto účely stačí poměrně jednoduché zařízení, sestávající z kolimovaného scintilačního detektoru a jednokanálového nebo vícekanálového amplitudového analyzátoru. Volba analyzátoru závisí na množství radionuklidů, které je třeba stanovovat.

Nepřímé metody

Nepřímé metody jsou metody, které vedou k odhadu úvazku efektivní dávky či úvazku ekvivalentní dávky obvykle prostřednictvím měření exkret nebo jen z měření pracovního prostředí či ze znalostí hmotnostních aktivit radionuklidů v potravinovém řetězci. Tyto metody se používají jednak v případě radionuklidů, které nelze měřit  přímými metodami, dále při monitorování speciálním nebo havarijním, kdy je třeba získat více informací o chování radionuklidu v těle, a v případě, kdy není k dispozici celotělový počítač.  

Aktivitu radionuklidů, které neemitují gama záření, nelze měřit přímo v těle  celotělovým počítačem. Jejich aktivitu lze stanovit ve vzorcích exkret, obvykle po radiochemické separaci. Radionuklidy, zářiče beta, se měří nejčastěji detekčním systémem s kapalnými scintilátory (³H, ¹⁴C, ⁴⁵Ca), po chemické separaci proporcionálními detektory (⁹⁰Sr) nebo alfa spektrometrií (transurany, thorium).

Někdy lze provést odhad vnitřní kontaminace pouze z údajů o měření pracovního prostředí. V takovém případě je třeba monitorovat obsah radionuklidů v ovzduší tak, aby odběr byl reprezentativní pro odvození inhalačního příjmu. Například použití třísložkového osobního dozimetru u pracovníků uranových dolů, kdy kromě externího ozáření je měřen i obsah radonu v ovzduší a objemová aktivita dlouhodobých aerosolů v ovzduší. Důležitý je odběr kontaminantu z pracovního prostředí při nehodě, při níž došlo k vnitřní kontaminaci. Podrobná analýza vzorku (radionuklidové složení, radiochemické vlastnosti) může napomoci přesnějšímu odhadu  úvazku efektivní dávky.