Συχνά χρησιμοποιείται για την ανίχνευση ακτινοβολίας μέσω απεικόνισης των εκπομπών της, ένας αυτοραδιογράφος είναι μια αναπαράσταση του πού βρίσκονται οι ραδιενεργές ουσίες. Η εικόνα μπορεί να προβληθεί σε ένα μέσο όπως φιλμ ακτίνων Χ, πυρηνικό γαλάκτωμα ή ακόμα και φωτογραφικό φιλμ. Η αυτοραδιογραφία, η οποία μπορεί να είναι και ψηφιακή, χρησιμοποιείται σε πολλές περιπτώσεις για βιολογικές και ιατρικές εφαρμογές. Σε αντίθεση με άλλες μεθόδους ανίχνευσης ακτινοβολίας, μπορούν να δείξουν τις θέσεις των ραδιενεργών υλικών σε ένα δείγμα. Οι εικόνες μπορούν επομένως να χρησιμοποιηθούν με βιολογικά δείγματα που έχουν επισημανθεί με τέτοια υλικά, για την παρακολούθηση της κυτταρικής δραστηριότητας για παράδειγμα.
Στη βασική του μορφή, ένας αυτοραδιογράφος μπορεί να απαιτεί την έκθεση του φιλμ κατά τη διάρκεια της νύχτας. Η ραδιενέργεια ανιχνεύεται μέσω ζωνών σε μια εικόνα, οι οποίες παράγονται καθώς τα σωματίδια χτυπούν τους κρυστάλλους του αλογονιδίου του αργύρου. Οι εικόνες στο φιλμ τυπικά εξαρτώνται από την ενεργοποίηση των κρυστάλλων και τις επιδράσεις των σωματιδίων σε ένα πήκτωμα. Εάν κάθε κρύσταλλος είναι μονωμένος από μια κάψουλα ζελατίνης, τότε μια μόνιμα αναπτυγμένη εικόνα μπορεί να δείξει με ακρίβεια το δείγμα και πού είναι ραδιενεργό.
Συχνά λαμβάνεται αυτοραδιογράφημα μετά την έκθεση του βιολογικού ιστού σε μια ραδιενεργή ουσία, αφήνεται για ορισμένο χρονικό διάστημα και εξετάζεται στο μικροσκόπιο. Τα τμήματα μπορούν να κοπούν και μια φωτογραφική εικόνα μπορεί να αναπτυχθεί καθώς ένα ραδιοϊσότοπο διασπάται. Τα δείγματα συχνά βάφονται για να βελτιώσουν τη λεπτομέρεια και να δουν τους κόκκους αργύρου που αντιδρούν με την ουσία. Το αυτοραδιογράφημα που προκύπτει μπορεί να καταγραφεί και να διατηρηθεί στο αρχείο ως μέρος ενός πειράματος ή δοκιμής.
Ενώ ένα στερεό φιλμ χρησιμοποιήθηκε συνήθως στο παρελθόν, ένα υγρό γαλάκτωμα χρησιμοποιείται συχνά τον 21ο αιώνα για την κατασκευή ενός αυτοραδιογράφου. Αυτή η τεχνική μπορεί να πάρει λιγότερο χρόνο για να ολοκληρωθεί. Το υγρό μπορεί να ρέει και να κάνει το πάχος του δείγματος ανομοιόμορφο, αλλά ακολουθώντας τα βασικά βήματα για την επίστρωση των πλακών και την ανάπτυξη του φιλμ μπορεί να στεγνώσει το δείγμα κατάλληλα. Μια οθόνη φωσφοεικονογράφου μπορεί να βοηθήσει στην ανίχνευση της ραδιενέργειας στο τζελ πιο γρήγορα από το φιλμ ακτίνων Χ. Συνήθως χρησιμοποιείται με ηλεκτρονικά όργανα και ένα σύστημα υπολογιστή που μπορεί να απεικονίσει ψηφιακά το δείγμα.
Οι αυτοραδιογραφίες μπορούν να δείξουν ραδιενεργά σωματίδια συνδεδεμένα με ένζυμα ή ενσωματωμένα σε νουκλεϊκό οξύ. Οι μεταβολικές διεργασίες μπορούν να παρακολουθούνται στα κύτταρα όταν συγκρίνονται εικόνες ραδιενεργών σωματιδίων. Οι ερευνητές μπορούν να παρακολουθούν τις πρωτεΐνες, τη φωτοσύνθεση και τη διαίρεση και την κίνηση των κυττάρων. Οι αλληλουχίες του δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA) μπορούν να παρακολουθηθούν. Το DNA αυτοραδιογραφίας χρησιμοποιείται συχνά για την παρακολούθηση των κυτταρικών κύκλων και την παρακολούθηση της προόδου των ιών για την ανάλυση της συμπεριφοράς τους.