L'unité légale est le becquerel (symbole Bq) et correspond à une désintégration par seconde. Dans les prélèvements, on mesure le nombre de désintégrations qui se produisent à chaque seconde et on rapporte au Kg ou au litre; le résultat est donc donné en Bq par litre ou par kilo. Il est parfois possible d'attribuer une partie du rayonnement mesuré à un élément chimique radioactif et on exprime sa concentration en Bq de X (par exemple Cs 137) par litre ou kg.

     L'unité légale est le gray (symbole Gy) : cette unité sert à mesurer la quantité d'énergie absorbée par la matière vivante ou inerte soumise au rayonnement, par unité de masse. La conversion du Bq au gray n'est pas directe car la désintégration d'un atome de césium ou d'iode ne libère pas la même énergie et tous les rayonnements ne sont pas forcément absorbés.

     Alors que la dose est une grandeur purement physique, l'équivalent de dose exprimé en Sieverts essaye de tenir compte chez l'homme des dommages radiologiques occasionnés. Une même dose de rayonnement ne provoque pas les mêmes dommages, suivant qu'il s'agit d'irradiation ou de contamination, de rayonnement alpha, bêta ou gamma et suivant la nature des tissus touchés. Pour exprimer ces différences d'effets biologiques, des coefficients sont affectés par le législateur aux rayonnements: par exemple, en contamination, la dose en gray est multipliée par 1 s'il s'agit de rayons gamma, d'électrons ou de rayons X et par 20 s'il s'agit de particules alpha:

     Comme cette unité est importante (6 sieverts reçus, en dose globale pendant quelques heures, entraînent la mort dans les deux mois qui suivent), on utilise des sous-multiples: