Les diagraphies de cette nature sont toutes basées sur le principe de l'interaction entre une radioactivité incidente et les composants de la formation soumis au bombardement radioactif.

On bombarde la formation par un faisceau de rayons gamma d'énergie constante (0,1 à 1 MeV). Ces photons gammas entrent en collision avec les électrons de la matière. A chaque collision, l'énergie du faisceau incident est atténuée, cette atténuation peut se faire de trois façons : Effet photoélectrique, effet Compton, effet de production de paire.

Interaction corpusculaire.

Dans les domaines d'énergie qui nous intéressent et pour les roches, l'effet Compton est nettement prépondérant sur les deux autres modes d'atténuation.

Effets prédominants dans l'espace (Z,E).

Dans cette réaction, le photon incident perd une partie de son énergie pour éjecter un électron et continue sa trajectoire dans une autre direction sous forme de photon diffusé. La probabilité de l'occurrence d'un tel évènement est proportionnelle au nombre d'électrons Z des éléments rencontrés. A une certaine distance de la source, le détecteur permet de compter les rayons gamma diffusés arrivant au scintillomètre. Le nombre de photons diffusés retournant au détecteur dépendra donc du nombre d'électrons orbitaux présents et de l'énergie de la source.