Le log gamma-gamma permet de mesurer principalement la densité.

Dans l'effet Compton, 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. La densité étant directement liée au nombre Z, le gamma-gamma est sensible à celle-ci.