一種能記錄微弱的切倫科夫輻射，又能分辨輻射的傳播方向，用以確定帶電粒子速度的探測裝置。帶電粒子在均勻介質中誘發的切倫科夫輻射的特性和帶電粒子的速度密切相關，這種關係可以用下式來描述
θ為輻射傳播方向與粒子飛行方向的夾角，稱為輻射的半錐角υ＝β
c為帶電粒子的速度；n為輻射介質的折射率。當
切倫科夫計數器的基本組成包括：輻射介質、光收集系統和光探測器。人們通常把切倫科夫計數器分為閾式和微分式兩種。
閾式切倫科夫計數器
圖a是一個典型的閾式切倫科夫計數器的原理圖。帶電粒子沿着計數器的軸線掠過輻射介質，當粒子速度
時，粒子誘發的切倫科夫輻射分別以不同的半錐角傳播，不同的半錐角對應着不同的粒子速度。閾式切倫科夫計數器的光收集系統可以把不同半錐角的輻射會聚到光子探測器（如光電倍增管）上，而光子探測器則將所收集到的輻射轉換成可觀測的信號。因此，只要帶電粒子的速度超過某一選定的閾速度 β
o(n)〔可以調節輻射介質的折射率n，來改變計數器的閾速度β
o(n)〕，計數器就輸出一個計數。這種計數器是對入射粒子束中速度超過β
o(n) 的帶電粒子數目做累積計數，因而也稱這種計數器為積分式切倫科夫計數器。
微分式切倫科夫計數器
圖b是一個典型的微分式切倫科夫計數器的原理圖。光收集系統包括半徑為R 的球面鏡和半徑可調的環狀光闌。速度在β
i到β
i±Δβ
i之間的帶電粒子
β
i－Δβ
i<β
<β
i＋Δβ
i區間內的帶電粒子。
輻射介質可以是氣體、液體和固體，但應具有對輻射色散小、透明度好的光學特性，而且要求它們有低的熒光背景。
速度分辨率Δβ
/β
和探測效率是切倫科夫計數器最主要的性能指標。典型的氣體閾式切倫科夫計數器在足夠高的探測效率條件下，速度分辨率約為10-5～10-6。氣體微分式切倫科夫計數器，若經過光學系統的色差校正，速度分辨率可達約 10-7，而且有足夠高的探測效率。
切倫科夫計數器在原子核物理和粒子物理髮展史上起過重要作用。它是實驗物理中一種應用廣泛的粒子探測器。
