O contador G-M é constituído de um tubo Geiger-Müller e de um sistema de amplificação e de registro do sinal. O tubo é constituído por uma câmara metálica cilíndrica com um fino fio metálico em seu eixo, entre os quais é aplicada uma diferença de potencial. A câmara é preenchida por um gás a baixa pressão. Dessa forma, quando a radiação ionizante penetra no tubo, o gás é ionizado e os elétrons liberados vão em direção ao fio metálico devido ao campo aplicado. Esse sinal elétrico é amplificado, registrado e traduzido em uma indicação visual (agulha, lâmpada) ou sonora (clique).

Os contadores G-M não diferenciam os tipos de radiações que neles chegam, somente registram o valor de contagens total, sendo essa sua principal desvantagem.