Большинство неорганических сцинтилляторов состоят из прозрачных монокристаллов, размеры которых варьируются от нескольких миллиметров до многих сантиметров. Некоторые неорганические вещества, такие как активированный серебром сульфид цинка, являются хорошими сцинтилляторами, но не могут быть выращены в виде крупных кристаллов оптического качества. В результате их применение ограничивается тонкими поликристаллическими слоями, известными как люминофорные экраны.
Неорганические материалы, дающие самый высокий световой выход, к сожалению, имеют относительно большое время распада. Наиболее распространенным неорганическим сцинтиллятором является йодид натрия, активированный следовым количеством таллия [NaI(Tl)], который имеет необычайно большой световой выход, соответствующий сцинтилляционной эффективности около 13 процентов. Время его распада составляет 0,23 микросекунды, что приемлемо для многих применений, но неудобно долго, если речь идет о чрезвычайно высоких скоростях счета или измерениях с быстрой синхронизацией. Спектр излучения NaI(Tl) имеет пик на длине волны, соответствующей синей области электромагнитного спектра, и хорошо согласуется со спектральным откликом фотоэлектронных умножителей. Активированный таллием йодид цезия [CsI(Tl)] также дает отличный световой выход, но имеет две относительно длинные компоненты распада с временами распада 0,68 и 3,3 микросекунды. Его спектр излучения смещен в сторону более длинноволновой части видимого спектра и лучше соответствует спектральному отклику фотодиодов. И NaI(Tl), и CsI(Tl) имеют в качестве основного компонента йод с атомным номером 53. Поэтому фотоэлектрическое сечение в этих материалах достаточно велико, чтобы сделать их привлекательными для гамма-спектроскопии. Они экономически доступны в больших размерах, так что соответствующая собственная пиковая эффективность гамма-излучения может быть во много раз больше, чем у самого большого из доступных германиевых детекторов. Другие неорганические сцинтилляционные материалы перечислены в таблице. Некоторые из них появились недавно
